Опора шарошечного долота



Опора шарошечного долота
Опора шарошечного долота

 


Владельцы патента RU 2435017:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот. Технический результат - улучшение эффективности работы опоры и долота в целом путем повышения работоспособности подшипника скольжения. Опора шарошечного долота содержит выполненную за одно целое с лапой цапфу с каналами для подачи смазки и шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников скольжения в виде плавающей втулки и замкового подшипника качения. Особенностью предложенной опоры является то, что цапфа под подшипник скольжения выполнена с продольными пазами под натяжные ролики, установленные между шарошкой и втулкой. При этом пазы располагают ниже диаметральной плоскости цапфы и соединяют с осевым каналом цапфы посредством радиальных каналов для подачи смазки. Плавающая втулка выполнена из упругого материала, а контактирующие поверхности втулки с шарошкой и цапфой покрыты материалом, обеспечивающим коэффициент трения между шарошкой и втулкой больше, чем коэффициент трения между втулкой и цапфой. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых 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. справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е., Москва, Недра, 1971 г., с.175, рис.V1.29).

К недостаткам данной опоры долота следует отнести быстрый выход ее из строя из-за отсутствия смазки подшипников, что особо сильно сказывается при бурении на форсированных режимах.

Известна также опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипника скольжения в виде втулки и замкового подшипника (см. Каталог буровых долот, ВОЛГАБУРМАШ, 2003, с.13, рис.2).

В данном долоте благодаря использованию плавающего подшипника удалось повысить работоспособность опоры. Тем не менее работоспособность подшипников скольжения и качения неодинакова. Это связано с уменьшением контактной поверхности втулки с цапфой при значительных осевых нагрузках, связанных с консольностью расположения шарошек. Это приводит к уменьшению общей работоспособности опоры из-за усиленного износа нагруженной части подшипника скольжения.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, содержащая ступенчатую цапфу и установленную на ней посредством подшипника скольжения и замкового подшипника шарошку (см. патент РФ №2365733, кл. Е21В 10/22, 2009 г.).

К недостаткам данной опоры долота следует отнести сложность конструкции и опережающий выход подшипника скольжения по сравнению с подшипником качения из-за неодинаковых условий их работы, особенно при наличии значительных эксцентричных нагрузок.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и улучшение эффективности работы опоры и долота в целом путем повышения работоспособности подшипника скольжения.

Указанный технический результат достигается тем, что в опоре шарошечного долота, содержащей ступенчатую цапфу и установленную на цапфе посредством подшипников скольжения и замкового подшипника шарошку, согласно изобретению цапфа под подшипник скольжения выполнена соединенными с осевым каналом цапфы продольными пазами под натяжные ролики, установленные между шарошкой и втулкой выше зоны контакта шарошки с цапфой в нагруженном положении, при этом плавающая втулка выполнена из упругого материала.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что контактирующие поверхности втулки с шарошкой и цапфой покрыты материалом, обеспечивающим коэффициент трения между шарошкой и втулкой больше, чем коэффициент трения между втулкой и цапфой.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг 1 изображен общий вид опоры в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1

Опора бурового шарошечного долота включает цапфу 2, выполненную за одно целое с лапой 1, и закрепленную на цапфе посредством замкового подшипника 3 и подшипника скольжения шарошку 4. Подшипник скольжения выполнен в виде плавающей втулки 5, изготовленной из упругого материала. Цапфа 2 имеет осевые 6 и радиальные 7 каналы для подачи смазки из маслонаполненной емкости (не показана), а в зоне подшипника скольжения она выполнена с продольными пазами 8 под натяжные ролики 9, установленные между шарошкой 4 и втулкой 5. Пазы 8 располагают ниже диаметральной плоскости цапфы 2 и соединяют с осевым каналом 6 цапфы 2 посредством радиальных каналов 7 для подачи смазки. Контактирующие поверхности втулки 5 с шарошкой 4 и цапфой 2 покрывают материалом, обеспечивающим коэффициент трения между шарошкой 4 и втулкой 5 больше, чем коэффициент трения между втулкой 5 и цапфой 2. Это обеспечивает постоянный проворот втулки 5 относительно цапфы 2, чем гарантируется равномерное использование всей рабочей поверхности втулки 5.

Принцип работы опоры бурового долота заключается в следующем. В процессе бурения осевая нагрузка воспринимается подшипниками 3 и 5. При этом вследствие консольности цапфы 2 наблюдается эксцентричное нагружение указанных подшипников. В первую очередь это относится к подшипнику скольжения, который начинает контактировать с цапфой 2 по значительно меньшей поверхности. Это ведет к усиленному износу подшипника скольжения. С целью уменьшения этого вредного явления плавающая втулка 5 выполняется из упругого материала, благодаря чему она под действием натяжных роликов 9 плотно обхватывает цапфу 2 в нагруженной зоне и тем самым увеличивает площадь контакта подшипника скольжения с цапфой 2. Этим достигается снижение удельного давления на цапфу и, как следствие этого, увеличение срока службы опоры долота.

1. Опора шарошечного долота, содержащая ступенчатую цапфу и установленную на ней посредством подшипника скольжения и замкового подшипника шарошку, отличающаяся тем, что цапфа под подшипник скольжения выполнена соединенными с осевым каналом цапфы продольными пазами под натяжные ролики, установленные между шарошкой и втулкой выше зоны контакта шарошки с цапфой в нагруженном положении, при этом плавающая втулка выполнена из упругого материала.

2. Опора шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что контактирующие поверхности втулки с шарошкой и цапфой покрыты материалом, обеспечивающим коэффициент трения между шарошкой и втулкой больше, чем коэффициент трения между втулкой и цапфой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для бурения взрывных скважин на карьерах и шахтах, а также для проходки технологических скважин на нефть, газ и др.

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

Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкциям шарошечных долот, предназначенных для бурения скважин в нефтяной, газовой, геологоразведочной, горнорудной, а так же других отраслях промышленности.

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

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

Изобретение относится к области техники, применяемой при бурении грунта или горных пород. .

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, а именно к шарошечным долотам преимущественно для бурения по породам средней твердости и выше. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно малого диаметра. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно малого диаметра. .

Изобретение относится к опорам скольжения, а именно к способам их изготовления. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошкам долота, и может быть использовано для бурения скважин различного назначения

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот, содержащих выполненную за одно целое с лапой ступенчатую цапфу и шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников скольжения и замкового подшипника качения

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот, содержащих выполненную за одно целое с лапой ступенчатую цапфу и шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников скольжения в виде втулки и замкового подшипника качения

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот, содержащих выполненную за одно целое с лапой ступенчатую цапфу и шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников скольжения и замкового подшипника качения

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к буровым долотам и может использоваться при бурении скважин любого назначения

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам шарошечных долот, включающим выполненную за одно целое с лапой цапфу, на которой установлена шарошка посредством шарикового замкового подшипника, зафиксированного запорным пальцем, установленным в канале лапы

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам шарошечных долот, включающим выполненную за одно целое с лапой цапфу, на которой установлена шарошка посредством шарикового замкового подшипника, зафиксированного запорным пальцем, установленным в канале лапы

Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкции шарошечного долота, предназначенного для бурения скважин любого направления в горно-рудной, нефтяной и газовой промышленности и в строительстве дорог, каналов и др

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