Опора шарошечного долота



Опора шарошечного долота
Опора шарошечного долота
Опора шарошечного долота
Опора шарошечного долота
Опора шарошечного долота

 


Владельцы патента RU 2465427:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот. Обеспечивает улучшение эффективности работы замкового подшипника, опоры и долота в целом. Опора шарошечного долота содержит наклонную цапфу, выполненную с осевым каналом для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, при этом она снабжена узлом разгрузки замкового подшипника, выполненным в виде жидкостной клиновой диафрагмы, размещенной на пути прохождения смазки. По одному варианту жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке цапфы, и цилиндрической поверхностью полости шарошки. По другому варианту жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке внутренней поверхности шарошки, и цилиндрической поверхностью концевого участка цапфы. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 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., М., Недра, 1971 г., с.175, рис.VI.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. К отрицательным сторонам данной конструкции опоры бурового долота следует отнести недостаточную несущую способность подшипника скольжения при значительных эксцентричных нагрузках.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым каналом для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника (см. патент РФ №2351740, кл. Е21В 10/22, 2009 г.).

К недостаткам данной опоры долота следует отнести опережающий выход замкового подшипника по сравнению с другими подшипниками из-за значительных нагрузок, действующих вдоль оси цапфы и воспринимаемых замковым подшипником.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы опоры и долота в целом путем улучшения условий работы замкового подшипника.

Указанный технический результат достигается тем, что опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым каналом для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, согласно изобретению она снабжена узлом разгрузки замкового подшипника, выполненным в виде жидкостной клиновой диафрагмы, размещенной на пути прохождения смазки.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что

- жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке цапфы и цилиндрической поверхностью полости шарошки;

- конический участок цапфы выполнен в виде съемной втулки из материала, износостойкость которого выше, чем у материала цапфы;

- жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке внутренней поверхностью шарошки и цилиндрической поверхностью концевого участка цапфы,

- конический участок шарошки выполнен в виде съемной втулки из материала, износостойкость которого не ниже, чем у материала шарошки

Такое выполнение опоры долота позволяет разгрузить замковый подшипник от нагрузок, действующих вдоль оси цапфы.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид опоры долота в разрезе, на фиг.2-5 - варианты выполнения опоры.

Опора бурового шарошечного долота включает наклонную цапфу 2, выполненную за одно целое с лапой 1, и закрепленную на цапфе 2 посредством замкового подшипника 5 шарошку 4. Лапа 1 и цапфа 2 выполнены с каналами 3 для подачи смазки из маслонаполненной емкости (не показана). Опора долота снабжена узлом разгрузки замкового подшипника, выполненным в виде жидкостной клиновой диафрагмы 6, размещенной на пути прохождения смазки. Клиновая диафрагма 6 образована конической поверхностью 7, выполненной на концевом участке цапфы 2 и цилиндрической поверхностью 8 полости шарошки 4, образующих между собой угол - α. При этом конический участок 7 цапфы 2 выполнен в виде съемной втулки 9 из материала, износостойкость которого выше, чем у материала цапфы 2. Съемная втулка 9 может быть выполнена в виде ступенчатого наконечника (см. фиг.2) или полой втулки (см. фиг.4). Выбор типа наконечника 9 определяется параметрами режима бурения. При высоких нагрузках, действующих вдоль оси цапфы 2, предпочтительно использовать ступенчатую втулку, показанную на фиг.2. Кроме того, на выбор типа наконечника влияют также и физико-механические свойства разбуриваемых пород. Другим вариантом выполнения клиновой диафрагмы 6 является использование клиновой поверхности 10 на внутренней поверхности шарошки 4 и цилиндрической поверхности 11 на концевом участке цапфы 2. При этом предусмотрен вариант выполнения конического участка шарошки 4 в виде съемной втулки 12 из материала, износостойкость которого не ниже, чем у материала шарошки 4. Предпочтительно для изготовления съемных втулок использовать материал в виде твердого сплава. Возможен также и вариант образования клиновой диафрагмы 6 путем использования клиновидных поверхностей как на цапфе 2, так и на внутренней поверхности шарошки 4 (не показан).

Принцип работы опоры бурового долота заключается в следующем. В процессе бурения осевая нагрузка воспринимается опорными элементами шарошечного долота. Причем нагрузка, действующая вдоль оси цапфы 2, воспринимается замковым подшипником 5 и жидкостной клиновой диафрагмой 6, а радиальная нагрузка при этом воспринимается как замковым подшипником, так и другими опорными поверхностями. При подаче смазки через канал 3 и прохождении ее через жидкостную клиновую диафрагму 6 резко возрастает сопротивление прохождению смазки и возникает жидкостной клин, который препятствует перемещению шарошки 4 в сторону цапфы 2. Возникающее при этом усилие от гидравлического клина будет направлено в сторону шарошки 4, что позволяет снизить нагрузку на замковый подшипник 5 и тем самым повышает срок его службы, а следовательно, и опоры в целом.

1. Опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым каналом для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, отличающаяся тем, что она снабжена узлом разгрузки замкового подшипника, выполненным в виде жидкостной клиновой диафрагмы, размещенной на пути прохождения смазки, причем жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке цапфы, и цилиндрической поверхностью полости шарошки.

2. Опора шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что конический участок цапфы выполнен в виде съемной втулки из материала, износостойкость которого выше, чем у материала цапфы.

3. Опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым каналом для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, отличающаяся тем, что она снабжена узлом разгрузки замкового подшипника, выполненным в виде жидкостной клиновой диафрагмы, размещенной на пути прохождения смазки, причем жидкостная клиновая диафрагма образована конической поверхностью, выполненной на концевом участке внутренней поверхности шарошки, и цилиндрической поверхностью концевого участка цапфы.

4. Опора шарошечного долота по п.3, отличающаяся тем, что конический участок шарошки выполнен в виде съемной втулки из материала, износостойкость которого не ниже, чем у материала шарошки.



 

Похожие патенты:

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 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 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 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 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 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 буровых шарошечных долот. .

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 буровым шарошечных долот

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к шарошечным долотам, преимущественно для бурения твердых и крепких пород

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

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот, содержащих цапфу и шарошку

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот, содержащих лапу со ступенчатой цапфой и шарошку, закрепленную на цапфе замковым узлом

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот, содержащим цапфу, шарошку, закрепленную на цапфе замковым подшипником, и размещенный у основания цапфы узел герметизации с двумя последовательно расположенными уплотнительными кольцами

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, и к способам их монтажа. Обеспечивает повышение эффективности работы долота. Буровое шарошечное долото включает лапы, на наклонных цапфах которых, выполненных с кольцевыми канавками, установлены шарошки, закрепленные посредством замковых и стопорных элементов, последовательно установленных в радиальных каналах шарошки, совмещенных с кольцевыми канавками цапф. Радиальный канал в шарошке выполнен ступенчатой формы, причем ступень меньшего диаметра расположена с наружной стороны шарошки, при этом стопорный элемент выполнен в виде пружины сжатия, размещенной между замковым элементом и опорным буртом, образованным ступенью меньшего диаметра радиального канала шарошки. В способе монтажа указанного бурового шарошечного долота замковый элемент предварительно устанавливают в радиальном канале шарошки, после чего его фиксируют стопорным элементом в виде пружины сжатия, который размещают в полости между замковым элементом и опорным буртом, образованным ступенью меньшего диаметра радиального канала шарошки, при этом наружный диаметр стопорного элемента в сжатом положении выбирают большим диаметра меньшей ступени радиального канала шарошки. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам монтажа опоры бурового шарошечного долота. Обеспечивает повышение эффективности работы долота. Способ монтажа опоры шарошечного долота включает установку на цапфе с радиальными каналами шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию ее от осевого перемещения замковыми узлами, каждый из которых содержит устанавливаемый в радиальном канале цапфы штифт с пружинным элементом. Перед установкой шарошки на цапфу штифт с пружиной утапливают в радиальном канале цапфы, затем на цапфу надевают шарошку и после совмещения штифтов с кольцевой расточкой шарошки пружину освобождают, при этом штифты снабжают жестко соединенным с ним направляющим стержнем, проходящим через полость пружины, а цапфу долота выполняют с осевым каналом, соединенным с радиальными каналами цапфы, которые выполняют ступенчатой формы, причем осевой канал используют для управления пружинами замковых узлов путем воздействия на стержни штифтов зажимным инструментом. 2 ил.

Группа изобретений относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не требует значительных осевых нагрузок. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, надежную фиксацию шарошек. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф. По первому варианту каждый стопорный штифт выполнен из легко деформируемого материала в виде нескольких разрезных элементов с буртами на наружной поверхности и коническим осевым каналом, а радиальный канал в шарошке - с кольцевой расточкой под бурты стопорного штифта, причем размещенная в осевом канале стопорного штифта торцевая часть замкового штифта имеет конгруэнтную коническую форму. По второму варианту каждый стопорный штифт выполнен в виде цанговой втулки, а радиальные каналы в шарошке - с кольцевой расточкой под цанговую втулку, при этом цанговые втулки выполнены с коническими осевыми каналами, а наружные концы замковых штифтов - с ответными коническими выступами. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, надежное крепление шарошек. Буровое шарошечное долото включает лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены посредством замковых и стопорных элементов, последовательно установленных в радиальных каналах шарошки, совмещенных с кольцевыми канавками цапф. Стопорные элементы выполнены с пазами на боковой поверхности, в которых размещены хвостовики породоразрушающих зубков, закрепленных на затылочной части шарошек. 2 ил.
Наверх