Разработка научно-технических основ обеспечения качества изготовления шарошечных долот повышенной работоспособности

• Автор: Торгашов, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 08.00.20
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 74 с. : ил.; 20х15 см

Содержание
Состояние вопроса по обеспечению качества проектирования,
изготовления и эксплуатации бурового инструмента
Общая характеристика работы
Актуальность работы
Цель исследований
Основные задачи работы
1. Конструктивные методы повышения качества изготовления и
эффективности работы долот
1.1. Основные геометрические параметры долот, их связь с технологией изготовления
1.1.1. Рейкообразование на забое скважины и разработка вооружения шарошек с повышенной скалывающей способностью
1.1.2. Разработка аналитической модели работы долота по управлению качеством его изготовления
1.1.3. Согласование геометрических параметров твердосплавных шарошечных долот в зависимости от прочности и упругих свойств горных пород
1.1.4. Повышение качества изготовления долота путем выбора рационального радиуса скругления рабочей кромки твердосплавных зубков вооружения трехшарошечных долот
1.1.5. Разработка рационального размещения твердосплавного вооружения для твердых пород
1.2. Исследование и разработка новых конструкций одношарошечных долот
1.3. Автоматизация проектирования и подготовки производства буровых шарошечных долот
2. Повышение качества опор шарошечных долот. Управление качеством
конструктивными методами
2.1. Исследование необходимых условий для равностойкости опор смежных шарошек
2.2. Исследование объемно-напряженного состояния опорных элементов долота
2.2.1. Методики совершенствования испытаний
2.2.2. Анализ напряженно-деформированного состояния трехшарошечного долота
2.2.3. Управление качеством изготовления опоры бурового долота путем коррекции номинальных размеров подшипника скольжения и организации селективной сборки пары цапфа лапы-шарошка
2.2.4. Разработка новых технических решений, направленных на повышение качества опор шарошечных долот
-Промывочные устройства и их влияние на качество шарошечных долот
',1. Влияние конструктивных особенностей на эффективность работы
долота
± Разработка рациональных конструкций удлиненных насадок
3. Выбор оптимального конструктивного исполнения систем промывки

шарошечных долот с целью интенсификации процесса углубления скважин
4. Смазки, смазочные и уплотнительные устройства, их влияние на
качество изготовления долот
4.1. Выбор оптимальных смазок для опор долот
4.2. Разработка новых типов смазок
4.3. Смазочные и уплотнительные устройства опор шарошек
4.3.1. Разработка новых конструкций герметизирующих устройств
4.3.2. Смазочные устройства шарошечных долот
5. Технологические методы повышения качества изготовления долот
5.1. Подбор и химико-термическая обработка болотной стали
5.1.1. Микроструктуры долотных сталей
5.1.2. Режимы химико-термической обработки
5.1.3. Организация поплавочного изготовления буровых долот
5.1.4. Сталь со специальной отделкой поверхности марки 55ХН2МФА
5.2. Повышение качества пар трения опоры долот путем применения современных материалов с улучшенными триботехническими характеристиками
5.3. Повышение качества продукции путем обеспечения требуемой точности измерений
5.4. Управление качеством изготовления шарошечных долот разработкой стандартов предприятия - Системы качества элементов технологического процесса
6. Разработка системы управления качеством АО “Волгабурмаш”.
Промысловые испытания, экономическая эффективность
6.1. Система нормативно-технической документации на разработку, производство и эксплуатацию буровых долот и бурильных головок
6.2. Исследование и разработка элементов-модулей Системы качества АО
“Волгабурмаш”
6.3. Система Государственных испытаний шарошечных долот
6.3.1. Организация испытаний буровых долот и их элементов на стендах научно-исследовательской лаборатории Специального конструкторского бюро по долотам
6.3.2. Эксплуатационные испытания шарошечных долот. Разработка критерия оценки технического уровня долот
Экономическая эффективность от реализации результатов работы
6.4. Сертификация производства и продукции АО “Волгабурмаш” и конкурентоспособность (сравнительный анализ с долотами американских фирм)
Выводы по работе
Основное содержание диссертации изложено в следующих работах
чертежа лапы долота на основе которого затем разрабатывались многотомные технологические процессы с операционными эскизами на каждый переход, применяются отдельные небольшие чертежи, содержащие все необходимые конструкторские (окончательные) и технологические (промежуточные) размеры и технические требования для выполнения конкретной операции - обработки цапфы, гидромониторного канала, масляного резервуара, наплавки козырька и т.п. Другой графической документации в производстве не применяется. Помимо того, что подобная система сокращает сроки разработки и контроля документации, она снижает вероятность возникновения ошибок при создании и пользовании документацией на всех этапах производства продукции.
Создание и внедрение системы конструкторско-технологической документации позволило ОАО “Волгабурмаш” за неполных 10 лет разработать и освоить производство более 250 новых типоразмеров долот, отвечающих требованиям потребителей.
Система автоматизированного проектирования буровых долот “САПР-Долото” структурно состоит из 17 основных блоков, начиная с исследовательского, позволяющего анализировать будущие эксплуатационные характеристики создаваемого долота в сравнении с базовой моделью до построения схем поражения и расчета реальных зазоров.
После завершения разработки схемы шарошек (включающей основные параметры долота, схемы поражения радиуса забоя и самоочищения шарошек, схемы координированного расположения зубков и таблицы параметров вооружения долота с указанием рассчитанных шагов зубков, зазоров между зубками по донышку при их расположения в ряду и шахматном порядке, координат зубков) рис. 11, выполняется автоматизированная разработка рабочих чертежей шарошек, включающих операционные, конструкторско-технологические чертежи обточки конусов и канавок, сверления отверстий под зубки и сборки шарошек. Параллельно создаются рабочие операционные чертежи лапы долота и формируется спецификация чертежей и деталей.
Разработанная таким образом конструкторско-технологическая документация затем передается (на бумажных или магнитных носителях, или по локальной сети) в технологические подразделения, выполняющие разработку управляющих программ для станков с ЧПУ, типовых технологических процессов и нормирования материалов, а также операционных карт накладок, приспособлений и инструмента.