Опора бурового шарошечного долота



Опора бурового шарошечного долота
Опора бурового шарошечного долота
Опора бурового шарошечного долота

 


Владельцы патента RU 2452842:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым шарошечным долотам. Предложенная опора бурового долота включает цапфу с шарошкой, между которыми установлен узел герметизации с уплотнительными кольцами. С целью упрощения конструкции и снижения стоимости изготовления опоры и долота в целом узел герметизации выполнен в виде втулки с кольцевыми расточками на внутренней поверхности под уплотнительные кольца и кольцевой проточкой на наружной поверхности для размещения легко испаряемого материала, при этом кольцевая проточка соединена с кольцевыми расточками радиальными каналами. Уплотнительные кольца выполнены с выемкой на наружной поверхности, причем выемка сообщена с радиальными каналами корпуса узла герметизации. Предусмотрен вариант выполнения уплотнительных колец полыми с радиальными каналами, оснащенными втулками для соединения со стенками радиальных каналов корпуса, при этом втулки выполнены с расширенной головкой, которая устанавливается со стороны наружной поверхности корпуса узла герметизации. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к опорам буровых шарошечных долот.

Известна опора бурового шарошечного долота, содержащая лапу с цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипников, один из которых является замковым (см. Палий П.А. и Корнеев К.Е. Буровые долота. М.: Недра, 1971 г., с.168, рис.У1.15 и У1.16).

Основным недостатком данной опоры является быстрый выход ее из строя, особенно при бурении по абразивным породам. Это связано с возможностью попадания абразивного шлама в опору долота из-за отсутствия уплотнения.

Наиболее близкой к предложенной по технической сущности и достигаемому результату является опора бурового шарошечного долота, включающая цапфу с шарошкой, между которыми установлен узел герметизации с уплотнительными кольцами (см. патент РФ №2386007, кл. Е21В 10/25, 2010 г.).

К недостаткам данной опоры следует отнести сложность конструкции узла герметизации и, как следствие этого, - высокую стоимость, а также уменьшение надежности герметизации при отклонении параметров пружинящего элемента от оптимальных значений.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение конструкции опоры бурового долота, снижение стоимости и повышение надежности работы как опоры, так и долота в целом.

Указанный технический результат достигается тем, что в опоре бурового шарошечного долота, включающей цапфу с шарошкой, между которыми установлен узел герметизации с уплотнительными кольцами, согласно изобретению узел герметизации включает корпус в виде втулки с кольцевыми расточками на внутренней поверхности под уплотнительные кольца и кольцевой проточкой на наружной поверхности для размещения легко испаряемого материала, при этом кольцевая проточка соединена с кольцевыми расточками радиальными каналами.

Достижению указанного результата способствует также и то, что:

- узел герметизации снабжен крышкой, расположенной на наружной поверхности корпуса и соединенной с ним разъемно;

- уплотнительные кольца выполнены с выемкой на наружной поверхности, причем выемки сообщены с радиальными каналами корпуса узла герметизации;

- уплотнительные кольца выполнены полыми с радиальными каналами, оснащенными втулками для соединения с боковыми стенками радиальных каналов корпуса;

- втулки выполнены с расширенной головкой, которая установлена на дне кольцевой проточки для легко испаряемого материала.

Изобретение поясняется чертежами, на которых фиг.1 изображает общий вид опоры бурового долота; на фиг.2, 3 - узел А на фиг.1 в двух вариантах.

Опора бурового шарошечного долота содержит цапфу 1 с шарошкой 2, между которыми установлен узел герметизации 3 с уплотнительными кольцами 4. Узел герметизации 3 включает корпус в виде втулки 5 с кольцевыми расточками 6 на внутренней поверхности под уплотнительные кольца 4 и кольцевой проточкой 7 на наружной поверхности для размещения легко испаряемого материала, при этом кольцевая проточка 7 соединена с кольцевыми расточками 6 радиальными каналами 8. Узел герметизации 3 снабжен крышкой 9, расположенной на наружной поверхности корпуса 5 и соединенной с ним разъемно, например, резьбой. Предусмотрен вариант выполнения уплотнительных колец 4 с выемкой 10 на наружной поверхности, причем выемка 10 сообщена с радиальными каналами 8 корпуса узла герметизации 3. По другому варианту уплотнительные кольца 4 выполнены полыми с радиальными каналами 11, оснащенными втулками 12 для соединения с боковыми стенками радиальных каналов 8 корпуса 5. При этом втулки 12 выполнены с расширенной головкой 13, которая устанавливается со стороны наружной поверхности корпуса 5 узла герметизации 3 на дне кольцевой проточки 7. В полости кольцевой проточки 7 размещают легко испаряемый материал, в качестве которого может быть использована жидкость (эфир, фреон) или легко расширяющиеся полимеры (капрон, полиэтилен). При использовании жидких материалов они заливаются в эластичную оболочку в форме тора (не показано), а при использовании полимеров они размещаются непосредственно в кольцевой проточке 7.

Принцип работы предложенной опоры долота заключается в следующем. После сборки узла герметизации 3 он жестко соединяется с цапфой 1 или с шарошкой 2 в зависимости от схемы расположения узла герметизации 3. Затем осуществляется монтаж шарошки 2 на цапфе 1 и фиксация ее посредством замкового шарикового подшипника 14. В процессе работы долота опорные поверхности цапфы 1 и 2 шарошки нагреваются и материал, находящийся в кольцевой проточке 7, начинает расширяться. Выделяющиеся при этом газы начинают через радиальные каналы 8 давить на уплотнительные кольца 4, плотно прижимая их к уплотняемой поверхности цапфы 1 или шарошки 2. При этом чем выше температура нагрева опорных элементов долота, тем больше выделяется газа и обеспечивается более плотный обхват уплотняемых поверхностей. Этим исключается попадание шлама в полость шарошки 2 и вытекание смазки через каналы 15 из лубрикатора (не показано) и полости шарошки 2 в затрубное пространство.

Таким образом, использование опоры долота предложенной конструкции позволяет, с одной стороны, повысить надежность работы узла герметизации, а с другой стороны, упростить его конструкцию по сравнению с прототипом и тем самым снизить стоимость изготовления как самой опоры, так и долота в целом.

1. Опора бурового шарошечного долота, включающая цапфу с шарошкой, между которыми установлен узел герметизации с уплотнительными кольцами, отличающаяся тем, что узел герметизации включает корпус в виде втулки с кольцевыми расточками на внутренней поверхности под уплотнительные кольца и кольцевой проточкой на наружной поверхности для размещения легко испаряемого материала, при этом кольцевая проточка соединена с кольцевыми расточками радиальными каналами.

2. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительные кольца выполнены с выемкой на наружной поверхности, причем выемка сообщена с радиальными каналами корпуса узла герметизации.

3. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительные кольца выполнены полыми с радиальными каналами, оснащенными втулками для соединения с боковыми стенками радиальных каналов корпуса.

4. Опора бурового шарошечного долота по п.3, отличающаяся тем, что втулки выполнены с расширенной головкой, которая установлена на дне кольцевой проточки для легко испаряемого материала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области бурения скважин долотами режущего типа и может найти применение в горнодобывающей и нефтегазовой отраслях при бурении скважин различного назначения.

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при проходке глубоких скважин с отбором керна в ледовых толщах Арктики и Антарктики. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа, где процесс бурения часто сопровождается микровыбросами.

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использовано в технологии производства буровых шарошечных долот. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, предназначено для бурильных работ, в частности может использоваться для бурения скважин с помощью забойных двигателей.

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способу изготовления буровых долот для роторного бурения. .

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам с герметизированной маслонаполненной опорой шарошек. .

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шарошечным долотам с герметизированной маслонаполненной опорой шарошек. .

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к коронкам для бурения дробью с отбором керна. .

Изобретение относится к области бурения скважин и может быть использовано в различных типах породоразрушающего инструмента с герметизированной маслонаполненной опорой - в буровых долотах, расширителях и калибраторах

Изобретение относится к коронкам для ударно-вращательного бурения, преимущественно по абразивным породам

Изобретение относится к области разрушения горных пород высоковольтными электрическими разрядами, развивающимися внутри горной породы, и доразрушения твердосплавными резцами вращающегося бурового долота

Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к формированию корпусов буровых долот и другого инструмента

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

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

Изобретение относится к техническим средствам для электроимпульсного бурения с обратной внутренней промывкой скважин сплошного бурения или с отбором керна и может найти применение при геологоразведочных работах, в горнодобывающей промышленности, при строительных и других работах, где требуется бурение скважин в крепких горных породах
Изобретение относится к способам крепления породоразрушающих вставок к инструменту

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, используемому при бурении скважин в пластах с повышенным содержанием газа
Наверх