Способ монтажа опоры шарошечного долота

Авторы патента:

Панин Николай Митрофанович (RU)

Панкратенко Александр Никитович (RU)

Ясашин Виталий Анатольевич (RU)

Сериков Дмитрий Юрьевич (RU)

Ситников Дмитрий Сергеевич (RU)

E21B10/22 - отличающиеся подшипниками или элементами смазки (подшипники вообще F16C; смазка вообще F16N)

Владельцы патента RU 2493350:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к способу монтажа опоры бурового шарошечного долота.

Известен способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку в совмещенной беговой дорожке цапфы и шарошки шарового подшипника и фиксацию его замковым пальцем (см. справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е., М., Недра, 1971 г., с.175, рис. V1.30).

К недостаткам данного способа следует отнести значительное ослабление цапфы в зоне расположения замкового подшипника, связанное с необходимостью сверления канала большого диаметра в теле цапфы под палец, что значительно ослабляет прочность цапфы.

Известен также способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку на цапфе шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию шарошки от осевого перемещения подпружиненными элементами замкового узла (см. авт.св. СССР №1588857, кл. Е21В 10/22, 1990 г.).

К недостаткам данного способа следует отнести необходимость размещения пружинного элемента в открытой полости между шарошкой и цапфой и восприятие этой пружиной значительных нагрузок, постоянно действующих вдоль оси цапфы. Это неминуемо приведет к быстрому выходу пружинного элемента из строя. В результате этого может произойти заклинивание всей опоры, приводящее к выходу долота из строя. К другим недостаткам прототипа следует отнести и определенную сложность монтажа шарошки на цапфе из-за необходимости значительной деформации упругого элемента. Кроме того, монтаж предложенной опоры требует проведения дополнительных работ, связанных с необходимостью нарезки резьбы на цапфе и запорной втулке.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку на цапфе шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию ее от осевого перемещения замковым узлом, каждый из которых содержит устанавливаемый в радиальном канале цапфы штифт с пружинным элементом (см. патент РФ №2344265, кл. Е21В 10/ 22, 2009 г.).

В этом патенте не раскрыт полностью способ монтажа опоры шарошечного долота, что затрудняет применение данного способа на практике.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является разработка конкретного способа монтажа опоры шарошечного долота с использованием подпружиненных штифтов для фиксации шарошки на цапфе.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе монтажа опоры шарошечного долота, включающего 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, согласно изобретению перед установкой шарошки на цапфу штифты с пружиной утапливают в радиальных каналах 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.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид опоры долота; фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Предложенный способ монтажа опоры шарошечного долота включает установку на цапфе 5 с радиальными каналами 6, выполненной совместно с лапой 1, шарошки 2 с кольцевой расточкой 7 и фиксацию шарошки 2 от осевого перемещения замковыми узлами, каждый из которых содержит штифт 3 с пружиной 4. Перед установкой шарошки 2 на цапфу 5 штифты 3 с пружинами 4 утапливают в радиальных каналах 6 цапфы 5, затем на цапфу 5 надевают шарошку 2 и после совмещения штифтов 3 с кольцевой расточкой 7 шарошки 2 пружины 4 освобождают. Каждый штифт 3 снабжен жестко соединенным с ним направляющим стержнем 8 с «ушком 9» (отверстием) на конце. При этом цапфу 5 долота выполняют с осевым каналом 10, соединенным с радиальными каналами 6 цапфы 5. Радиальные каналы 6 выполнены ступенчатой формы, обеспечивающей опору для пружины 4. Направляющий стержень 8 пропущен через полость пружины 4 и ступень меньшего диаметра радиального канала 6. При этом осевой канал 10 используют для управления пружинами 4 замковых узлов путем воздействия на стержни 8 через их «ушки» 9 зажимным инструментом, вводимым через осевой канал 10, посредством которого осуществляют сжатие пружин 4 при монтаже опоры. Для предохранения полости шарошки 2 от попадания шлама осевой канал 10 запирается пробкой 11.

Демонтаж опоры долота осуществляется таким же способом. После снятия пробки 11 в осевой канал 10 вводят зажимной инструмент и посредством него сжимают пружины 4 замкового узла. При этом благодаря жесткому соединению стержней 8 со штифтами 3 последние утапливаются в радиальных каналах 6 цапфы 5 и не препятствуют снятию шарошки 2 с цапфы 5. Затем шарошку 2 снимают с цапфы 5, проводят необходимый ремонт и восстанавливают изношенные ее элементы или заменяют целиком.

Это позволяет повысить эффективность работы долота. Особо широкое применение данное изобретение может найти при проведении стендовых испытаний.

Способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий 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, отличающийся тем, что 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.

Группа изобретений относится к породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, и к способам их монтажа. Обеспечивает повышение эффективности работы долота.

Опора шарошечного долота // 2476662

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.

Опора шарошечного долота (варианты) // 2476661

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

Опора шарошечного долота // 2474670

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

Опора шарошечного долота // 2473771

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

Буровое шарошечное долото // 2472915

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

Способ монтажа опоры шарошечного долота // 2467148

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

Опора шарошечного долота // 2465427

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

Буровое шарошечное долото // 2451151

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.

Опора бурового шарошечного долота // 2445437

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.

Буровое шарошечное долото (варианты) // 2494216

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.

Буровое шарошечное долото // 2495217

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.

Буровое долото // 2496963

Изобретение 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, повышение надежности крепления шарошек на цапфах. Буровое долото включает лапы с наклонными цапфами, на которых установлены шарошки, затылочная часть которых армирована породоразрушающими зубками, причем шарошки закреплены на цапфе посредством фиксаторов, внутренний конец каждого из которых совмещен с кольцевой канавкой цапфы. Каждый фиксатор выполнен в виде ступенчатого единого стержня, причем ступень большего диаметра выполнена с пазом, расположенным на ее боковой поверхности и совмещенным с хвостовиком породоразрушающего зубка, установленного на затылочной части шарошки. Ступень фиксатора большего диаметра может быть выполнена с осевым каналом, в котором закреплен породоразрушающий элемент. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ монтажа опоры шарошечного долота // 2499874

Изобретение относится к способам монтажа опоры бурового шарошечного долота. Обеспечивает технологичность изготовления долота и монтажа его опоры. 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 пружиной. Перед установкой шарошки на цапфу пружину жестко соединяют со штифтом, потом пружину сжимают и заливают в таком положении легкоплавким сплавом, а после затвердения сплава пружину вместе со штифтом устанавливают в радиальном канале цапфы заподлицо с ее наружной поверхностью, затем на цапфу надевают шарошку и после совмещения штифтов с кольцевой расточкой шарошки освобождают пружину путем нагрева сплава до температуры плавления. 2 ил.

Способ монтажа опоры шарошечного долота // 2499875

Изобретение относится к способам монтажа опоры шарошечного долота. Обеспечивает технологичность изготовления долота и монтажа его опоры, 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 приводом. Перед установкой шарошки на цапфу штифт с приводом утапливают в радиальных каналах цапфы, затем на цапфу надевают шарошку и после совмещения штифтов с кольцевой расточкой шарошки приводят привод в рабочее положение, при этом в качестве привода для штифта используют распорный элемент, изготовленный из материала с эффектом памяти формы, причем распорный элемент до установки в радиальном канале цапфы жестко соединяют со штифтом и устанавливают в канале в сложенном положении. 2 ил.

Буровое шарошечное долото // 2508439

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа. Шарошечное долото содержит корпус с цапфой, на которой посредством подшипников установлена шарошка с беговыми дорожками, длина которых больше длины зоны контакта с подшипниками, и узел принудительного перемещения шарошки вдоль оси цапфы, выполненный в виде взаимодействующих между собой зубчатых венцов, выполненных на цапфе и шарошке. При этом обращенные один к другому торцы шарошки и цапфы выполнены с осевыми каналами, а устанавливаемые в них съемные элементы имеют Т-образную форму, при этом, по меньшей мере, между торцом хвостовика одного съемного элемента и дном осевого канала размещена пружина. Применение предложенного долота повышает эффективность его работы, особенно при бурении по породам средней твердости и твердым. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Буровое шарошечное долото // 2508440

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту шарошечного типа. Шарошечное долото содержит корпус с наклонной цапфой, выполненной с кольцевой проточкой средней части, и установленную на цапфе посредством замковых пальцев и подшипников скольжения шарошку с беговыми дорожками, длина которых больше длины зоны контакта с подшипниками скольжения цапфы. Для повышения эффективности работы долота, особенно при бурении по породам средней твердости и твердым, путем разрушения образующейся на забое «породной рейки» торец кольцевой проточки со стороны основания цапфы выполнен с радиальными пазами для взаимодействия с концевыми участками замковых пальцев, причем длина дуги между замковыми пальцами выбрана равной длине дуги между радиальными пазами на торце проточки. При этом замковые пальцы выполнены ступенчатой формы, ступени большего диаметра которых оснащены износостойкими вставками. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Опора шарошечного долота // 2549631

Изобретение относится к буровым долотам и может использоваться при бурении скважин. Технический результат заключается в повышении стойкости опоры долота. Опора шарошечного долота включает шарики и бессепараторные ролики между шариковыми и роликовыми буртами лапы и шарошки. Боковые контакты роликов между собой и торцевые контакты роликов с роликовыми буртами снабжены схемой дополнительных покрытий, обеспечивающих в любой точке контактов постоянные пары трения «сталь - антифрикционное покрытие», позволяющие повысить износостойкость трущихся поверхностей по сравнению с парой трения «сталь по стали» за счет того, что одна половина количества роликов в дорожке имеет антифрикционное упрочняющее покрытие по всей поверхности цилиндра и торцев, а другая половина имеет такое покрытие только обоих торцев, ролики обеих групп установлены друг с другом в стальной беговой дорожке методом чередования. 3 ил.

Буровое шарошечное долото // 2570724

Изобретение относится к буровой технике, а именно к конструкциям шарошечных долот, предназначенных для бурения скважин в горнорудной, нефтяной и газовой промышленности и в строительстве дорог, каналов, трубопроводов и др. Технический результат заключается в повышении эффективности работы и ресурса долота. Буровое шарошечное долото содержит корпус с ниппелем и продувочными каналами, шарошки усеченной сферической формы и их опоры в виде ступенчатого опорного вала с возможностью вращения, один конец которого, обращенный к забою скважины, выполнен прямоугольного сечения, а другой конец, имеющий форму усеченного конуса, установлен в отверстии корпуса и снабжен упорным шариковым подшипником, а в отверстии на выходе из корпуса ступенчатый вал снабжен уплотнительными элементами, зафиксированными неразрезной съемной крышкой, крепящейся к корпусу долота. Основание ступенчатого опорного вала снабжено дополнительным упорным шариковым подшипником, имеющим кольца, причем верхнее кольцо соединено с нижним основанием усеченного конуса ступенчатого опорного вала, а нижнее кольцо соединено с корпусом долота, при этом уплотнительные элементы зафиксированы общей для всех шарошек неразрезной съемной крышкой. 2 ил.

Подшипники для скважинного инструмента, скважинный инструмент с такими подшипниками и способы их охлаждения // 2580540

Группа изобретений относится к подшипникам для скважинного инструмента и к способам их охлаждения. Технический результат заключается в эффективном охлаждении подшипника и удалении частиц. Подшипник для скважинного инструмента включает первый элемент подшипника, содержащий наружную контактную поверхность, определяющую наружный диаметр, и второй элемент подшипника, содержащий внутреннюю контактную поверхность, определяющую внутренний диаметр, причем внутренний диаметр второго элемента подшипника больше наружного диаметра первого элемента подшипника, и внутренняя контактная поверхность второго элемента подшипника имеет скользящий контакт с наружной контактной поверхностью первого элемента подшипника на границе контакта. Первый элемент подшипника имеет канал, сформированный в наружной контактной поверхности первого элемента подшипника и содержащий выемку, образующую плоскую поверхность, нарушающую в остальном круговую форму поперечного сечения наружной контактной поверхности. Второй элемент подшипника имеет по меньшей мере другой канал, сформированный во внутренней контактной поверхности второго элемента подшипника. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.