Герметизирующий узел опоры бурового долота
Изобретение относится к буровым долотам, а именно к опорам шарошечных долот, и позволяет повысить эффективность узла герметизации опоры бурового долота за счет уменьшения износа элементов. Для этого на большем основании 6 оболочки 2 расположены вставки 7 твердостью, превышающей твердость материала оболочки 2. Вставки 7 могут быть выполнены из антифрикционного материала. При работе за счет опережающего износа оболочки 2 вставки 7 обнажаются и воспринимают большую нагрузку до выравнивания контактного давления на оболочке 2 и вставках 7. За счет более высокой твердости вставок 7 износ оболочки 2 замедляется, что обеспечивает высокую эффективность герметизирующего узла. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к буровым долотам, а именно к опорам шарошечных долот. Известна опора шарошечного долота, в которой герметизирующий узел выполнен в виде облицованного эластичным материалом пружинного металлического кольцевого остова в виде расположенных вдоль его образующей лепестков, соединенных по меньшему диаметру перемычками и установленных с возможностью взаимодействия по меньшему диаметру с основанием цапфы, а по большему - с торцом шарошки. Узел снабжен также жестким кольцом, прикрепленным к лепесткам остова со стороны его больше диаметра. Достоинством такого кольца является возможность подбора материала значительно более стойкого к абразивному износу, чем, например, резина. Обеспечить герметизацию в месте соединения подвижных металлических лепестков, эластичного материала и металлического торцового кольца очень трудно из-за нетехнологичности их изготовления. Известна опора шарошечного долота с уплотнительным тарельчатым кольцом. Это кольцо имеет тарельчатый металлический каркас с обрезиненными со всех сторон поверхностями: со стороны шарошки - радиальными, со стороны торца лапы - торцовой. За счет упругой деформации каркаса и резины осуществляется герметизация на торцовой поверхности шарошки, а также компенсация износа резинового слоя герметизирующего кольца при бурении. К недостаткам указанного уплотнительного кольца следует отнести относительно быстрый износ резинового слоя, находящегося в контакте с поверхностью торца шарошки. Взаимосвязанная деформация каркаса с износом резины влечет за собой дополнительную нагрузку на резиновый герметизирующий слой, что ускоряет износ резины. Целью изобретения является повышение эффективности узла за счет уменьшения износа элементов. Достигается это тем, что в уплотнительном кольце на общем поле обрезиненной, контактирующей с шарошкой уплотнительной поверхности, вровень с последней выполнены опорные участки твердостью, превышающей твердость резины, например, в виде выступов металлического каркаса. Опорные участки регулируют нагрузку, приходящуюся на резиновый слой. На фиг.1 показан герметизирующий узел опоры бурового долота; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения герметизирующей опоры; на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.3. Герметизирующий узел опоры бурового долота содержит металлический каркас 1 в виде тарельчатой пружины, расположенной внутри оболочки 2 из эластичного материала. Последняя установлена в кольцевой проточке цапфы 3 с возможностью взаимодействия с торцом шарошки 5 большим основанием 6. На большем основании 6 оболочки 2 расположены вставки 7 твердостью, превышающей твердость материала оболочки 2. Вставки 7 могут быть выполнены из антифрикционного материала. Вставки 7 могут выполняться и не из материала каркаса 1, а отдельными элементами из износостойких инструментальных сталей, вольфрамо-кобальтовых сплавов и др., а закреплены посредством пайки, сварки или с помощью заделки внутрь оболочки 2. Поперечное сечение вставок может быть различным, например прямоугольным. В процессе работы узла происходит износ оболочки 2 и вставок 7. За счет опережающего износа оболочки 2 вставки 7 обнажаются и начинают воспринимать большую нагрузку. Это ведет к их более быстрому износу до тех пор, пока контактные давления снизятся до первоначального значения. Поскольку перераспределение давлений и износа происходит в пределах высоты микронеровностей поверхностей оболочки 2 и вставок 7, а величины зон износа занимают лишь небольшую часть от общей уплотняющей поверхности, герметизация не нарушается. За счет более высокой твердости и износостойкости вставок 7 скорость износа оболочки 2 и вставок 7 замедляется, что обеспечивает герметизирующему узлу высокую эффективность.
Формула изобретения
1. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ УЗЕЛ ОПОРЫ БУРОВОГО ДОЛОТА, содержащий металлический каркас в виде тарельчатой пружины, расположенной внутри оболочки из эластичного материала, установленной в кольцевой проточке цапфы с возможностью взаимодействия большим основанием с торцом шарошки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности узла за счет уменьшенного износа элементов, он снабжен расположенными на большем основании вставки с твердостью, превышающей твердость материала оболочки. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что вставки выполнены из антифрикционного материала.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000
Извещение опубликовано: 20.11.2000
