Опора долота для бурения с продувкой воздухом

 

Изобретение относится к буровым долотам преимущественно для бурения с продувкой воздухом. Цель изобретения - повышение долговечности опоры путем увеличения износостойкости упорного подшипника скольжения. Опора бурового долота содержит цапфу, шарошку, установленную на цапфе при помощи подшипников качения и упорного подшипника скольжения. Между трущимися поверхностями подшипника скольжения установлена промежуточная плавающая кольцевая шайба (КШ) 4. На торцовой поверхности 6 КШ 4 с шарошкой выполнены радиальные каналы (РК) 5. Выполнены РК 5 в виде диффузора, наименьшее сечение которого расположено у внутреннего диаметра КШ 4. Стенки 7 РК 5 сопряжены с внутренним диаметром КШ 4 по радиусу /. Величина радиуса R определяется из соотношения ,1 - 0,2/,, где L - длина участка РК 5 от наружнего диаметр-з шайбы до точки сопряжения. Выполнение РК 5 в виде диффузора позволяет увеличить площадь контактирующей с шарошкой поверхности 6 КШ 4 при сохранении расхода воздуха через РК 5. Это позволяет увеличить износостойкость порного подшипника скольжения и повысить долговечность опоры 3 ил. А-А (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 10/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4429226/03 (22) 12.04.88 (46) 30.04.91. Бюл. № 16 (7l ) Дрогобычский долотный завод (72) А. А. Перегудов, В. А. Бирман, Н. А. Жидовцев, И. К. Бикбулатов, Э. С. Гинзбург, У. Н. Якимчук, P. И. Гук и В. М. Воронко (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Шарошечные долота и бурильные головки. Каталог, М.: ЦИНТИХИМНЕФТВМДШ, 1987, с.,34. (54) ОПОРА ДОЛОТА ДЛЯ БУРЕНИЯ С

ПРОДУВКОЙ ВОЗДУХОМ (57) Изобретение относится к буровым долотам преимущественно для бурения с продувкой воздухом. Цель изобретения — повышение долговечности опоры путем увеличения износостойкости упорного подшипника скольжения. Опора бурового долота содержит цапфу, шарашку, установленную на

„„ЯЦ„„1645436 А 1 цапфе при помощи подшипников качения и упорного подшипника скольжения. Между трущимися поверхностями подшипника скольжения установлена промежуточная плавающая кольцевая шайба (КШ) 4. На торцовой поверхности 6 КШ 4 с шарошкой выполнены радиальные каналы (РК) 5. Выполнены РК 5 в виде диффузора, наименьшее сечение которого расположено у внутреннего диаметра КШ 4. Стенки 7 РК 5 сопряжены с внутренним диаметром КШ 4 по радиусу R. Величина радиуса И определяется из соотношения R=0,1 — 0,21., где / — длина участка РК 5 от наружнего диаметр шайбы до точки сопряжения. Выполнение РК 5 в виде диффузора позволяет увеличить площадь контактирующей с шарошкой поверхности 6 КШ 4 при сохранении расхода воздуха через РК 5. Это позволяет увеличить износостойкость упорного подшипника скольжения и повысить долговечность опоры

3 ил.!

64543б

Изобретение относится к бурению скважин и может быть применено в буровых долотах, опоры которых имеют осевые опоры скольжения (упорные подшипники скольжения), и использующиеся при проходке скважин преимущественно с продувкой забоя воздухом.

11ель изобретения — повышение долговечности опоры путем увеличения износостойкости упорного подшипника скольжения.

На фиг. представлен фрагмент опоры; на фнг. 2 сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3 — узел на фиг. 2.

Опора бурового долота содержит цапфу

I и установленную на ней при помощи подшипников качения шарошку 2. При этом между шарошкой 2 и цапфой выполнен упорный подшипник 3 скольжения, между трущимися поверхностями которого установлена кольцевая плавающая шайба 4. B последней выполнены пропускные каналы 5для прохода охлаждающего и смазывающего агента.

Каналы 5 шайбы выполнены на ее торцовой поверхности 6, контактирующей с шарашкой. Пропускные каналы 5 выполнены.в виде диффузора, наименьшее проходное сечение которого расположено у внутреннего диаметра шайбы 4. Сопряжение стенок 7 канала 5 с внутренним диаметром шайбы 4 выполнено по радиусу R, величина которого определяется соотношением

R=0,1 — 0,2L, где L длина участка канала от наружного диаметра шайбы до точки сои ря жен и я.

На входе и на выходе каналов 5 выполнены поперечные выемки 9 и 10 для перетока воздуха с одной стороны шайбы на другую.

Опора работает следующим образом.

При вращении шарошки 2 вооружение последней перекатывается по забою и отделяет частицы шлама от забоя. Подшипники опоры воспринимают нагрузки, возникающие от осевого давления на долото, и основную часть осевых нагрузок воспринимает торцовый подшипник 3 скольжения. Ввиду наличия плавающей шайбы 4 скорость трения снижается, вследствие чего снижается и износ подшипников скольжения.

Через каналы 5 воздух из цапфы подается в зону трения, охлаждая и смазывая трущиеся поверх ности подш и пи иков скольжения.

Критерием определения оптимальности соотношения R=O,I — 0,2L является наибольшая износостойкость плавающей шайбы.

При этом исходят из соображений, что при прочих равных условиях наибольшую износостойкость имеет шайба с наибольшей площадью контакта трущихся поверхностей.

При этом расход газа через пропускные каналы должен обеспечивать охлаждение и смазку опоры максимально.

Вследствие выполнения каналов 5 в виде диффузора с наибольшим коэффициентом расхода воздуха значительно увеличивается площадь трения, а при сохранении площади трения повышается коэффициент расхода, что значительно улучшает работу опоры с торцовым подшипником скольжения за счет лучшего охлаждения опоры и лучшей подачи смазки, а также уменьшается величина износа трущихся поверхностей, что приводит к повышению долговечности опоры.

Формула изобретения

Опора долота для бурения с продувкой воздухом, содержащая цапфу, шарошку, установленную на цапфе посредством радиальных подшипников качения и упорного подшипника скольжения, содержащего промежуточную плавающую кольцевую шайбу, на торцовой контактирующей с шарошкой поверхности которой выполнены радиальные каналы, отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности опоры путем увеличения износостойкости упорного подшипника скольжения, каналы кольцевой шайбы выполнены в виде диффузора, наименьшее проходное сечение которого расположено у внутреннего диаметра шайбы, при этом сопряжение стенок канала с внутренним диаметром шайбы выполнено по радиусу, причем величина радиуса R определяется из следующего соотношения

R=O, — 0,2L, где L — длина участка канала от наружнего диаметра шайбы до точки сопряжения.!

645436

Составитель Л Николаев

Редактор И. Касарда Техред А Кравчу к Корректор 1 П атаи

Заказ 1328 Тираж 379 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям прп ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент». г. 1 кгород, së. Гагарина. 101