Шарошка для бурения скважин большого диаметра

 

Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для породоразрушающих инструментов. Цель - увеличение долговечности шарошки в условиях повышенных осевых нагрузок. Шарошка содержит породоразрушающий венец 4, ось 1, установленные на ней радиальные 2 и упорные 3 роликовые подшипники, на которых закреплен породоразрушающий венец 4. Шарошка имеет сепараторы 5, выполненные с равномерно расположенными круглыми отверстиями. Ролики упорных подшипников 3 выполнены с фасками в отверстиях с возможностью передачи осевых нагрузок торцовыми поверхностями, установлены Б отверстиях с зазором и выполнены из антифрикционного материала. В результате враш.ения роликов в отверстиях и сепаратора износ сопрягаемых поверхностей получается равномерным, что увеличивает надежность работы. Повышение гидродинамического давления в зазоре между фаской и упорной поверхностью способствует переходу к жидкостной смазке и уменьшению коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 2 -ил. {м. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

15п 4 Е 21 В 10/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4179955/23-03 (22) 12.01.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института им. Г. В. Карпенко (72) К. Б. Кацов, С. И. Кантор, П. Г. Китык, Л. В. Заболотный, А. С. Климанов и М. А. Пятибратов (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 791899, кл. Е 21 В 10/22, 1978.

Патент ФРГ № 2021011, кл. 5 а, 9/08 . опублик. 1972. (54) ШАРОШКА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА (57) Изобретение относится к горной пром-сти и предназначено для породоразрушающих инструментов. Цель — увеличение долговечности шарошки в условиях повышенных осевых нагрузок. Шарошка со„„30„„1452919 держит породоразрушающий венец 4, ось 1, установленные на ней радиальные 2 и упорные 3 роликовые подшипники, на которых закреплен породоразрушающий венец 4.

Шарошка имеет сепараторы 5, выполненные с равномерно расположенными круглыми отверстиями. Ролики упорных подшипников 3 выполнены с фасками в отверстиях с возможностью передачи осевых нагрузок торцовыми поверхностями, установлены в отверстиях с зазором и выполнены из антифрикционного материала.

В результате вращения роликов в отверстиях и сепаратора износ сопрягаемых поверхностей получается равномерным, что увеличивает надежность работы. Повышение гидродинамического давления в зазоре между фаской и упорной поверхностью способствует переходу к жидкостной смазке и уменьшению коэффициента трения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

14529

Фиг. Г

Составитель А. Скалунов

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7141!2! Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

«1зобретение относится к горной промышлен11ости, а именно к породоразрушающему инструменту для бурения скважин большого диаметра, например шахтных ствОлов.

Оелью изобретения является повышение долговечности шарошки в условиях повыше ных осевых нагрузок. а фиг. 1 изображена шарошка для бурения скважин большого диаметра, общи вид; на фиг. 2 — узел 1 на фиг. 1. 1р арошка состоит из оси 1, радиальны 2 и упорных 3 роликовых подшип-ни ов, на которых смонтирован породоразрушающий венец 4. Упорный узел содер жит сепараторы 5 и ролики подшипни ов 3, размещенные в равномерно располо енных круглых отверстиях 6 сепаратора 5 с азором и выступающие над ним. Роли и подшипников 3 изготовлены из антифр кционного материала, на торцах которы выполнены фаски 7 с размерами,2О

on еделяемыми из условий образования ма ляного клина между сопрягаемыми пове хностями. Шарошка работает следующим образом.

При бурении инструмент соприкасает- 25 ся с забоем, воздействуя на него рабочи 4и поверхностями венца 4. Нагрузки, пр14кладываемые к шарошке, воспринимаются радиальными 2 и упорными 3

no pшипниками, при этом последние воспринимают осевую составляющую нагрузки.

Ролики подшипников 3, а вместе с ними сепараторы 5 под действием сил трения вращаются в направлении вращения породоразрушающего венца 4 с окружной скоростью, примерно равной половине частоты его вращения. Из-за разницы в линейных скоростях ролики подшипников 3 вращаются в отверстиях 6 вокруг своих осей.

Масло, увлекаемое фасками 7, попадая в суживающийся зазор, стремится растечься к боковым поверхностям роликов 4р подшипников 3. При соотношении — 0,7

19

2 (ширина фаски минимальна) смазка втягивается в клиновой зазор между трущимися поверхностями и подшипник начинает работать в режиме жидкостной смазки.

Дальнейшее увеличение ширины фаски способствует установлению более устойчивого режима смазки, но при превышении соотС ношения — =0,5 ролик теряет устойчивость.

Размещение между упорными поверхностями роликов с большой несущей поверхностью обеспечивает увеличение долговечности шарошки.

В результате вращения роликов, в отверстиях сепаратора и самого сепаратора износ сопрягаемых поверхностей получается равномерным, что увеличивает надежность работы упорного узла.

Повышение гидродинамического давления в клиновом зазоре между фаской и упорной поверхностью способствует переходу к жидкостной смазке и уменьшению коэффициента трения.

Формула изобретения

1. Шарошка для бурения скважин большого диаметра, содержащая породоразрушающий венец, ось, установленные на оси радиальные и упорные роликовые подшипники, на которых закреплен породоразрушающий венец, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности шарошки в условиях повышенных осевых нагрузок, она снабжена сепараторами, выполненными с равномерно расположенными круглыми отверстиями, а ролики упорных подшипников выполнены с фасками и установлены в отверстиях сепараторов с возможностью передачи осевых нагрузок торцовыми поверхностями, причем ролики в отверстиях установлены с зазором.

2. Шарошка по и. 1, отличающаяся тем, что ролики упорных подшипников выполнены из антифрикционного материала.