Опора бурового шарошечного долота



Опора бурового шарошечного долота
Опора бурового шарошечного долота

 


Владельцы патента RU 2467149:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам шарошечных долот. Обеспечивает повышение надежности герметизации опоры, повышение срока службы как самой опоры, так и долота в целом. Опора бурового шарошечного долота содержит цапфу, на которой установлены уплотнительный элемент и зафиксированная замковым подшипником шарошка. Опора снабжена втулкой, выполненной из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала цапфы и шарошки, при этом втулка выполнена с проточкой на наружной поверхности под уплотнительный элемент. Как вариант, втулка выполнена с кольцевым буртом на внутренней поверхности, а цапфа с ответным кольцевым пазом на наружной поверхности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

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

Известна опора шарошечного долота, содержащая шарошку, зафиксированную на цапфе посредством шарикового замкового подшипника, и эластичное кольцо, размещенное в выточке шарошки [см. авт.св. СССР №1686869, кл. E21B 10/22, 1988 г.].

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является опора бурового шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой установлены уплотнительный элемент и зафиксированная замковым подшипником шарошка [патент РФ 2019670, кл. E21B 10/22, 1994 г.].

К недостаткам аналога и прототипа следует отнести ограниченный ресурс работы, особенно при бурении по твердым и крепким породам при значительных осевых нагрузках, ведущих к сильному нагреву опорных поверхностей цапфы и шарошки.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение срока службы опоры за счет повышения надежности ее герметизации.

Указанный технический результат достигается тем, что в это опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой установлены уплотнительный элемент и зафиксированная замковым подшипником шарошка, согласно изобретению она снабжена втулкой, выполненной из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала цапфы и шарошки, при этом втулка выполнена с проточкой на наружной поверхности под уплотнительный элемент.

Достижению указанного технического результата способствует также и то, что втулка выполнена с кольцевым буртом на внутренней поверхности, а цапфа с ответным кольцевым пазом на наружной поверхности.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена предлагаемая опора бурового долота в разрезе, а на фиг.2 - узел А на фиг.1 в увеличенном масштабе (вариант выполнения втулки и уплотнительного элемента).

Опора содержит шарошку 1, зафиксированную на цапфе 2 посредством шарикового подшипника 3, и уплотнительный элемент 4. Опора снабжена втулкой 5, выполненной из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала цапфы 2 и шарошки 1, при этом втулка 5 выполнена с проточкой 6 на наружной поверхности под уплотнительный элемент 4. Предпочтительным вариантом является выполнение втулки 5 с кольцевым буртом 7 на внутренней поверхности, а цапфы 2 - с ответным кольцевым пазом 8 на наружной поверхности под бурт 7 втулки 5. При этом размер высоты бурта 7 выбирается таким образом, чтобы он не выходил из кольцевого паза 8 при самой высокой температуре нагрева трущейся пары шарошка 1 - цапфа 2.

В процессе работы опорные поверхности цапфы 2 и шарошки 1 нагреваются, что приводит к увеличению кольцевого зазора между ними и разгерметизации опоры, Это в свою очередь ведет к вытеканию масла из резервуара и попаданию шлама между контактирующими элементами цапфы 2 и шарошки 1. Для устранения этого явления в предложенной опоре используется втулка 5, выполненная из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала шарошки 1 и цапфы 2. В этом случае благодаря большему увеличению диаметра втулки 5 по сравнению с контактирующими поверхностями шарошки 1 и цапфы 2 образующиеся зазоры будут постоянно перекрыты уплотнительным элементом 4, поджимаемым к шарошке 1. При этом кольцевой бурт 7 разрезной втулки 5 благодаря контакту со стенками кольцевого паза 8 цапфы 2 обеспечивает герметизацию между цапфой 2 и втулкой 5.

Таким образом, использование предложенной опоры позволяет повысить надежность ее герметизации и тем самым значительно увеличить ресурс работы как самой опоры, так и шарошечного долота в целом.

1. Опора бурового шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой установлены уплотнительный элемент и зафиксированная замковым подшипником шарошка, отличающаяся тем, что она снабжена втулкой, выполненной из материала с коэффициентом линейного расширения больше, чем у материала цапфы и шарошки, при этом втулка выполнена с проточкой на наружной поверхности под уплотнительный элемент.

2. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что втулка выполнена с кольцевым буртом на внутренней поверхности, а цапфа с ответным кольцевым пазом на наружной поверхности.



 

Похожие патенты:

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

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

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

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 области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым шарошечным долотам. .

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, 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

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

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

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к инструменту для шарошечного бурения скважин. Обеспечивает повышение надежности и долговечности работы уплотнения и в целом бурового долота. Способ изготовления уплотнительного кольца для герметизации опор шарошек буровых долот включает проверку качества входящих в рецептуру компонентов, подготовку их массы для запускаемой партии резиновой смеси, состоящей из каучука, технического углерода, активаторов, ускорителей или замедлителей преждевременной вулканизации, противостарителей, увеличителей морозостойкости, вальцовку, шприцевание, вулканизацию под давлением и при нагреве, удаление облоя. Уплотнительное кольцо собирается из двух составляющих, изготовленных по различной технологии и обладающих различными физическими свойствами, на их торцевые контактирующие поверхности наносится клеящее вещество, соединенные составляющие помещаются в цилиндрический стакан с внутренним диаметром, равным диаметру уплотняемой внутренней поверхности шарошки, где под нагрузкой крышки стакана и под нагревом выдерживаются до полного высыхания клеящего вещества. 4 ил.

Изобретение относится к способам проектирования вооружения буровых долот с поликристаллическими алмазными элементами. Обеспечивает стабильность работы долота PDC, высокую механическую скорость бурения. Элементы вооружения долота PDC, включающие резцы PDC и опорные элементы, ограничивающие глубину резания породы, располагаются в процессе проектирования так, чтобы минимизировать моменты относительно осей координат, перпендикулярных оси долота, а также силы, отклоняющие долото к стенке скважины. 9 ил.

Изобретение относится к промывочным узлам породоразрушающего инструмента гидромониторного типа. Обеспечивает повышение надежности и эффективности работы долота. Промывочный узел бурового шарошечного долота с центральной промывочной системой содержит корпус с каналом и гнездом, в котором посредством резьбовой втулки закреплена насадка с уплотнительным элементом и жестко соединенным с ней узлом передачи крутящего момента. Узел передачи крутящего момента образован наклонными пазами, выполненными на внутренней поверхности насадки, при этом направление пазов совпадает с направлением резьбы крепежной втулки, насадка и втулка выполнены с ответными выступами и впадинами на контактирующих поверхностях для передачи крутящего момента, а число пазов соответствует числу шарошек, при этом пазы направлены в межшарошечное пространство и выполнены коноидальной формы. 2 ил.
Наверх