Способ монтажа опоры шарошечного долота



Способ монтажа опоры шарошечного долота
Способ монтажа опоры шарошечного долота

 


Владельцы патента RU 2499874:

Панин Николай Митрофанович (RU)

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 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. E21B 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 с пружинным элементом и штифтом (см. патент РФ №2344265, кл. E21B 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 пружиной, согласно изобретению 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.

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 шарошки 2 с кольцевой расточкой 7 и фиксацию ее от осевого перемещения замковыми узлами, каждый из которых содержит штифт 3 с пружиной 4. Цапфа 5 выполнена совместно с лапой 1, причем на цапфе 5 установлен уплотнительный элемент 8. Перед установкой в радиальном канале 6 цапфы 5 пружину 4 жестко соединяют со штифтом 3, сжимают по высоте и заливают легкоплавким сплавом 9, например, сплавом Вуда с температурой плавления 68,5°C. После затвердения сплава штифт 3 с пружиной 4 устанавливают в радиальных каналах 6 цапфы 5 заподлицо с ее наружной поверхностью. Затем на цапфу 5 надевают шарошку 2 и после совмещения штифтов 3 с кольцевой расточкой 7 шарошки 2 нагревают опору до расплавления сплава 9, который собирают в емкость через специальный сливной канал в цапфе (не показан). При этом пружина 4 увеличивается по высоте, благодаря чему штифт 3 входит в кольцевую расточку 7 шарошки 2 и фиксирует ее от осевого перемещения вдоль цапфы 5.

Использование легкоплавкого сплава 9 позволяет избежать температурных изменений материала шарошки 2 и цапфы 5 и сохранить их высокие физико-механические свойства.

Принцип работы опоры долота заключается в следующем. В процессе бурения осевая нагрузка воспринимается опорными элементами долота, в данном случае - опорами скольжения. При этом благодаря выполнению запорного узла в виде подпружиненных штифтов 3 или шаров, которые не воспринимают осевую нагрузку, они практически не подвергаются износу. Это позволяет до минимума сократить количество штифтов 3, а следовательно, и максимально увеличить прочность опоры, что имеет особое значение для долот малого диаметра, работоспособность которых практически на все 100% лимитируется прочностью цапфы. Кроме того, это позволяет и значительно упростить и технологию изготовления долот и тем самым снизить их стоимость.

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 пружиной, отличающийся тем, что 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.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не требует значительных осевых нагрузок.

Изобретение относится к буровым шарошечным долотам. Обеспечивает повышение ресурса работы долота, надежное крепление шарошек.

Группа изобретений относится к буровым шарошечным долотам, преимущественно для бурения мягких пород и пород средней твердости, разрушение которых не требует значительных осевых нагрузок.

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 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