Буровое шарошечное долото (варианты)



Буровое шарошечное долото (варианты)
Буровое шарошечное долото (варианты)
Буровое шарошечное долото (варианты)

 


Владельцы патента RU 2494216:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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 породоразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не вызывает значительных нагрузок, направленных вдоль оси цапфы.

Известно буровое трехшарошечное долото, включающее корпус и конусные шарошки, установленные на цапфах лап посредством замкового подшипника (см. Палий П.П. и Корнеев К.Е «Буровые долота», М. Недра, 1971 г., с.175, рис.У1.30).

Недостатком этого долота является низкая эффективность работы из-за значительного ослабления цапфы, связанного с использованием замкового пальца большого размера.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое шарошечное долото, включающее лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф (см. патент РФ №2291270, кл. Е21В 10/22, 2007).

Данное долото благодаря исключению замкового пальца повышает работоспособность опоры бурового долота, особенно малого диаметра, ресурс работы которого, как правило, лимитируется сроком службы опоры долота.

К недостаткам данного долота следует отнести сравнительно высокую вероятность выпадения стопорного элемента, особенно при бурении по трещиноватым породам вследствие сильной вибрации бурового инструмента. Это неминуемо приведет и к выпадению замкового элемента, а следовательно и к выходу опоры. Преждевременный же выход опоры резко снижает эффективность работы долота в целом.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы долота путем надежной фиксации шарошек на цапфах.

Поставленный технический результат по первому варианту достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф, согласно изобретению, каждый стопорный стержень 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 стержня, причем размещенная в осевом канале стопорного стержня торцевая часть замкового штифта имеет конгруэнтную коническую форму. Достижению указанного технического результата способствует также и то, что конические поверхности замкового и стопорного штифтов выполнены с ответными кольцевыми выступами и впадинами.

По второму варианту поставленный технический результат достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, включающем лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф, согласно изобретению, каждый стопорный элемент 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 стержней - ответными коническими выступами.

Изобретение поясняется чертежом, где на: фиг.1 представлен общий вид долота; на фиг.2 и 3 - узел А на фиг.1 в увеличенном масштабе в двух вариантах.

Буровое шарошечное долото содержит лапы 1 с наклонными цапфами 3, на которых установлены шарошки 2 с радиальными каналами 4. В каналах 4 размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками 10 на цапфах 3. По первому варианту каждый стопорный штифт выполнен в виде нескольких разрезных элементов 5 и 6 с буртами 11 на наружной поверхности и коническим осевым каналом 12, а радиальный канал 4 в шарошке 2-е кольцевой расточкой 8 под бурты 11 штифта. При этом часть разрезных элементов выполнена из легко деформируемого материала, например, меди, что гарантирует удобство монтажа опоры, а размещенная в осевом канале 12 стопорного штифта торцевая часть 14 замкового штифта 7 имеет конгруэнтную коническую форму. Контактирующие конические поверхности замковых 7 и стопорных 5, 6 штифтов выполнены с ответными кольцевыми выступами и впадинами 9 и 13, образующими замковое соединение.

По второму варианту каждый стопорный штифт выполнен в виде цанговой втулки 16, а радиальные каналы 4 в шарошке 2-е кольцевой расточкой 15 под цанговую втулку 16. При этом цанговые втулки 16 выполнены с коническими осевыми каналами 18, а наружные концы замковых штифтов 7 с - ответными коническими выступами 17. Для повышения гибкости цанговой втулки 16 на ее наружной поверхности могут быть использованы разгрузочные канавки 19, также как и на элементах 5 и 6 по первому варианту.

Благодаря выполнению радиальных каналов 4 шарошек 2 с кольцевыми расточками 8, а элементов 5 и 6 стопорного штифта с буртами 11 на наружной поверхности и изготовлению их из легкодеформируемого материала, например, меди, исключается выпадение замковых штифтов 7 даже при значительном износе корпуса шарошки 2 и наружной части стопорных штифтов. Аналогичный принцип удержания замковых штифтов 7 используется и во втором варианте, где в качестве стопорных штифтов используются цанговые втулки 16.

Это позволяет значительно повысить надежность крепления шарошек и тем самым повысить ресурс работы долота в целом.

1. Буровое шарошечное долото, включающее лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф, отличающееся тем, что каждый стопорный штифт выполнен из легкодеформируемого 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.

2. Буровое шарошечное долото по п.1, отличающееся тем, что конические поверхности замкового и стопорного штифтов выполнены с ответными кольцевыми выступами и впадинами.

3. Буровое шарошечное долото, включающее лапы с наклонными цапфами и установленные на них шарошки с радиальными каналами, в которых размещены замковые и стопорные штифты, совмещенные с кольцевыми канавками цапф, отличающееся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способам монтажа опоры бурового шарошечного долота. Обеспечивает повышение эффективности работы долота.

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

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.

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, содержащих цапфу и шарошку. .

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

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

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Группа изобретений относится к шарошечным долотам, в частности к уплотнительным системам для подшипника шарошечного долота и устройствам для указанной уплотнительной системы. Технический результат заключается в удержании дополнительной смазки и уменьшении трения в уплотнении. Уплотнительная система для подшипника шарошечного долота содержит сальник, вал и уплотнение, расположенное в сальнике и прижатое сальником к валу на уплотнительной поверхности вала. Уплотнительная поверхность содержит текстурирование поверхности, содержащее несколько неперекрывающихся отдельных элементов текстурирования поверхности, расположенных в виде повторяющейся структуры, причем элементы текстурирования поверхности представляют собой подобную резервуару структуру. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх