Герметизированная опора шарошечного долота


 


Владельцы патента RU 2430232:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот, содержащих лапу с цапфой, выполненных с каналами для подачи смазки, шарошку, закрепленную на цапфе посредством замкового подшипника, и размещенное в выточке уплотнительное эластичное кольцо. Особенностью предложенной опоры является то, что выточка под узел герметизации расположена к продольной оси цапфы под углом, отличным от перпендикулярного, причем верхняя часть выточки под уплотнительное кольцо смещена относительно ее нижней части в сторону оси долота. Такое выполнение опоры позволяет повысить надежность герметизации и тем самым защитить полость опоры от попадания шлама, что увеличивает срок службы опоры и долота в целом. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к маслонаполненным опорам буровым шарошечных долот.

Известна опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой посредством подшипников скольжения и качения, один из которых - замковый, установлена шарошка с рабочими элементами (см. патент РФ №2019670, кл. Е21В 10/22, 1994 г.).

К недостаткам опор долот указанного типа следует отнести быстрый выход их из строя из-за отсутствия смазки подшипников, что особо сильно сказывается при бурении на форсированных режимах.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является герметизированная опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой, выполненными с каналами для подачи смазки, шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, и размещенное в выточке уплотнительное эластичное кольцо (см. Каталог буровых долот, ВОЛГАБУРМАШ, 2003, с.13, рис.2).

В данном долоте благодаря использованию системы смазки повышается работоспособность опоры. К недостаткам данной конструкции опоры бурового долота следует отнести то, что в ней не исключается попадание шлама в полость шарошки и сравнительно быстрая разгерметизация опоры.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы опоры и долота в целом путем более надежной ее герметизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в герметизированной опоре шарошечного долота, содержащей лапу с наклонной цапфой, выполненными с каналами для подачи смазки, шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, и размещенное в выточке уплотнительное эластичное кольцо, согласно изобретению, выточка под узел герметизации выполнена под углом к продольной оси цапфы.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что верхняя часть выточки под уплотнительное кольцо смещена относительно ее нижней части в сторону оси долота.

Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид опоры долота в разрезе.

Опора бурового шарошечного долота включает лапу 1, цапфу 2, шарошку 3 с замковым подшипником 4 и эластичное уплотнительное кольцо 5, размещенное в выточке 6 цапфы 2 или шарошки 3. Лапа 1 и цапфа 2 выполнены с каналами 7 для подачи смазки из маслонаполненной емкости (не показана). Шарошка 3 закреплена на цапфе 2 посредством замкового подшипника 4. В предложенной опоре выточка 6 под уплотнительное кольцо 5 выполнена не перпендикулярно к продольной оси цапфы 2, а под углом - α, при этом верхняя часть выточки 6 под уплотнительное кольцо 5 смещена относительно ее нижней части в сторону оси долота.

Принцип работы опоры долота заключается в следующем. В процессе бурения уплотнительное кольцо 5 при расположении его в кольцевой выточке 6 в шарошке 3 вращается вместе шарошкой 3 вокруг цапфы 2, постоянно контактируя с ней благодаря силам упругости и предохраняет опору от попадания бурового шлама. В случае размещения уплотнительного кольца 5 в выточке 6 цапфы 2 рабочая поверхность его постоянно контактирует с внутренней поверхностью шарошки 3 и также обеспечивает надежную герметизацию опоры, перекрывая зазор между шарошкой 3 и цапфой 2. Этому способствует выполнение выточки 6 под углом - α к продольной оси цапфы 2. Расположение уплотнительного кольца 5 под углом к уплотняемой поверхности цапфы 2 или шарошки 3 практически исключает проворот кольца 5 относительно них. А это, с одной стороны, повышает надежность герметизации опоры, а с другой стороны, значительно уменьшает износ самого кольца 5, что увеличивает срок его службы и опоры в целом. Расположение же верхней части выточки 6 под уплотнительное кольцо 5 со смещением относительно ее нижней части в сторону оси долота позволяет успешно бороться против «насосного эффекта», возникающего вследствие различной скорости движения тел качения в нагруженной и ненагруженной зонах опоры и ведущего к подсосу шлама из затрубного пространства и вымыванию смазки из полости шарошки, что значительно снижает как проходку на долото, так и скорость бурения.

Применение долот с предложенной опорой позволяет повысить технико-экономические показатели буровых работ в первую очередь за счет повышения срока службы опоры, благодаря надежной герметизации полости опоры, что особенно важно при бурении по абразиивным породам.

1. Герметизированная опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой, выполненной с осевым каналом для подачи смазки, шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, и размещенный в выточке узел герметизации с уплотнительным эластичным кольцом, отличающаяся тем, что выточка под узел герметизации расположена к продольной оси цапфы под углом, отличным от перпендикулярного.

2. Герметизированная опора шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что верхняя часть выточки под уплотнительное кольцо смещена относительно ее нижней части в сторону оси долота.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровой технике, к конструкции шарошечного долота для бурения скважин, подшипниковым узлам, воспринимающим большие односторонние осевые и радиальные нагрузки.

Изобретение относится к шарошечным долотам для бурения скважин с очисткой забоя скважин газообразным агентом. .

Изобретение относится к области буровой техники и может использоваться при производстве буровых шарошечных долот, предназначенных для бурения глубоких скважин с целью добычи нефти и газа.

Изобретение относится к шарошечному породоразрушающему инструменту, а именно к системам смазки опоры долота. .

Изобретение относится к буровой технике, а именно к наддолотным лубрикаторам для смазки опор шарошечных долот в процессе бурения. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам и бурильным головкам для бурения скважин. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам и бурильным головкам для бурения скважин. .

Изобретение относится к бурению скважин в горной промышленности шарошечными долотами с очисткой забоя воздушно-водяной смесью. .

Изобретение относится к области буровой техники и используется при бурении взрывных скважин с продувкой забоя сжатым воздухом. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к буровым долотам с продувкой забоя воздухом

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот

Изобретение относится к шарошечному породоразрушающему инструменту, а именно к системам смазки опоры бурового долота. Обеспечивает повышение долговечности опоры бурового долота, возможность обновления смазочного материала в зоне трения в процессе эксплуатации долота. Система смазки бурового шарошечного долота с герметизированными опорами включает узел компенсации смазки в опоре и систему каналов и полостей, соединяющих узел компенсации смазки с зонами трения в опоре. В замковом пальце имеется две полости, не сообщающиеся друг с другом, одна из которых обеспечивает поступление смазочного материала из масляного резервуара через длинный канал в полость опоры, а другая в совокупности с отверстием по оси цапфы обеспечивает отвод из полости опоры отработавшего смазочного материала. Дополнительно имеются два клапана и постоянный магнит, при этом впускной клапан вмонтирован в отверстие по оси цапфы вблизи упорного торца цапфы, выпускной клапан вмонтирован в замковый палец, вблизи спинки лапы, а постоянный магнит расположен в полости замкового пальца, сообщающейся с отверстием по оси цапфы. Смазочная система заполнена смазочным маслом с антизадирными присадками. 1 ил.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано при изготовлении шарошечных буровых долот. Обеспечивает повышение надежности и работоспособности долота. Резервуар для смазки опоры бурового шарошечного долота содержит автономный корпус со вставным дном и стопорным устройством, герметично устанавливаемый и жестко закрепляемый в отверстии лапы со стороны затрубного пространства, разделительный элемент между смазкой и промывочной жидкостью, позволяющий регулировать давление на смазку внутри резервуара, коническое резьбовое отверстие с пробкой для заправки смазки, боковую проточку с выходным отверстием на стенке корпуса для соединения с каналом системы смазки в лапе для вакуумирования полости опоры и закачки в нее смазки, а также систему каналов и отверстий для подвода внутрь резервуара промывочной жидкости. Разделительный элемент выполнен подвижным, в виде герметизированного поршня, перемещающегося внутри резервуара в зависимости от разницы давления в затрубном пространстве и внутри полости опоры, при этом на его боковой поверхности выполнена кольцевая проточка, соединенная отверстием с внутренней полостью в поршне со стороны смазки, вершина которой со стороны промывочной жидкости снабжена прорезным лепестковым клапаном, открывающимся при избыточном давлении смазки в опоре для сбрасывания его и закрывающимся при выравнивании давления. 9 ил.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к шарошкам буровых долот для бурения скважин большого диаметра под сваи, разработки горных пород. Технический результат заключается в увеличении срока службы шарошки при одновременном снижении трудоемкости изготовления. Шарошка бурового долота содержит корпус, ось, установленную в корпусе на подшипниках, крышку, камеру переменного объема с поршнем, сообщенную с внутренней полостью шарошки. Между крышкой и подшипником, на оси, с возможностью ограниченного осевого перемещения, установлен подпружиненный относительно крышки поршень. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области горного дела, а именно к шарошкам буровых долот для бурения скважин большого диаметра под сваи, разработки горных пород. Технический результат заключается в увеличении срока службы шарошки при одновременном снижении трудоемкости изготовления. Шарошка бурового долота содержит корпус, ось со сквозным осевым каналом, установленную в корпусе на подшипниках, крышку, камеру переменного объема с поршнем, сообщенную с внутренней полостью шарошки. В центральном отверстии оси, оппозитно друг другу, установлены два поршня, соединенные пружиной растяжения, а в средней части оси, с возможностью сообщения центрального отверстия оси с внутренней полостью шарошки, выполнен как минимум один радиальный канал. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Группа изобретений относится к компоновкам шарошки для буровой тоннелепроходческой машины. Технический результат заключается в предотвращении попадания грязи и других посторонних веществ в компоновке шарошек, работающих в условиях высоких гидростатических давлений. Компоновка шарошки с компенсацией давления для буровой тоннелепроходческой машины включает в себя вал, кольцевой резец в сборе, установленный с возможностью вращения на валу, и первый и второй концевые фиксаторы, закрепленные невращающимися на валу. Группы вращающихся уплотнений, погруженные в смазку, создают подвижное уплотнение между вращающимся кольцевым резцом в сборе и концевыми фиксаторами. Перемещающийся поршневой элемент подвергается воздействию внешнего давления и находится в контакте со смазкой, так что увеличение внешнего давления должно увеличивать давление смазки, при этом перепад давления на уплотнении поддерживается незначительным. В одном варианте осуществления поршень является частью плавающего фиксатора. В других вариантах осуществления поршень является кольцевым поршнем либо поршень представляет собой множество поршней, установленных в концевом фиксаторе. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх