Герметизированная опора шарошечного долота

 

83310

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Соцмапмстмческмк

Респубпми

М

1 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.02.80 (2 } 2888530/22-03 с присоединением заявки ¹вЂ”

Е 21 B 10/22

Гесударстеелнмл клмлтет (23) Прнорнтет—

УДК 622.24.

051 (088.8) Опубликовано 23. 1.8!. бюллетень № 4

Дата опубликования описания 03.12.81, пв аеллм лэюбретенлй н еткрмтий

Г. А. Кораблев, А. С. Мокшнн, Л. П. Константинов, П. А; Палий, Г. Х. Еникеев, Г. P. Голубев, Г. Ф, Перлов и Н. В. Дыннн (72) Авторы изобретения

Всесоюэный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт буровой техники (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЗИРОВАННАЯ ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО

ДОЛОТА

Изобретение относHTcsl к буреннхт,нефтяных и газовых скважин, в частности к шарошечным долотам.

Известна герметнзированнан опора, уплотнение которой состоит иэ упруго-удерживающего кольца, по крайней мере, с одним из ослабленных участков, к которому прикреплен упруго-эластичный кольцеобразный (тарельчатой формы) элемент. До монтажа упруго-удерживающее кольцо имеет виутреиниГ) диаметр меньше, чем диаметр цилиндрического бурта цапфы, на который " устанавливается уплотнение. Прн монтаже зв счет деформации упругий эластичный материал выжимается, что обеспечивает зажимающий контакт с цилиндрической поверхностью бурта 1! !.

Наиболее близкой по технической сущности к изобретению является опора, уплотнение которой состоит нэ стопорного кольца и отходящих от него Tapeëü÷aòûõ пружин, соединенных резиновым кольцом, находящимся в скользящем контакте с уплотняемой поверхностью. Уплотнение эа креп- 20 ляется на одной нэ явуx относительно вращающихся унлотняемых .и талих (цапфе или -шароаке) с номонпью стопорного коль2 ца на прессовой насадке, а усилие контакта обеспечивается деформацией тарельчатых пружин !2), Недостатком такого технического реше. ння является наличие в уплотнении тарельчатых пружин, которые не могут обеспечить оптимальное контактное усилие в уплотняемом скользящем контакте опоры шарошки вследствие того, что нх характеристика упру. гости в значительной степени зависит от ряда находящихся в пределах жестких Аопусков на, изготовление параметров: угла конуса пружины, ее толщины, твердости и др.

Цель изобретения — обеспечение надежной герметизации опоры и, следовательно, повышение ее износостойкостн за счет устранения вышеуказанных недостатков.

Эта цель достигается благодаря нали- чию между уплотияемымн поверхностями цапфы и шарошки герметизируюшего узла, выполненного из эластичного материала, в котором в зоне скользящего контакта и в зоне неподвижного контакта размещены постоянные - магниты, силовое притяжение которых .направлено к уплотняемым поверх ностям.

8833l0

Постоянные магниты выполнены в виде отдельных вставок, размещенных равномерно по окружностям.

В теле цапфы установлены магниты, обращенные одноименными полюсами к магнитам, размещенным в зоне скользящего контакта.

Постоянные магниты в гемертиэирующем узле соединены магнитопроводом.

На фнг. I показана секция бурового шарошечного долота с герметнзирующим узлом опоры шарошки; на фиг. 2 — герметизирующий узел опоры шарошки, установленный неподвижно на цапфе; иа фиг. 3 то же, установленный неподвижно в шарошке; на фиг, 4 — то же, установленный неподвижно на цапфе, в котОрой размещен постоянный магнит; на фиг. 5 — то же, постоянные магниты которого соединенй м агнитоп роводом; на фиг. 6 — 8 — варианты исполнения и размещения постоянных магнитов в герметизирующем узле опоры шарошки.

Примером конкретного выполнения является опора (см. фиг. I) с герметиэирующим узлом 3, установленным между уплотняемыми поверхностями цапфы лапы . I u шарошкн 2. 25

В кольце 4 (фиг. 2), изготовленном из эл асти ч ного износостой кого м этери ал а, в зонах его наружного и внутреннего дна; етров, соответствующих зонам скользяще.го 7 и неподвижного 8 контактов, установлены постоянныс магниты 5 и 6, выполненные в виде сплошных колец (фиг. 6), или отдельных вставок — сегментных (фиг. 7), или цилиндрических (фиг. 8). Контактное усилие может быть увеличино за счет уста-. новки в лапе цапфы постоянного магнита 9 ц (фиг. 4), обращенного одноименным полюсом к магниту, находящемуся в зоне скользящего контакта, а также эа счет применения в герметиэирующем узле магнитопровода IQ (фиг, 5).

В процессе работы уплотнительная кромка герметизирук>щего узла в зоне скользящего контакта прижата с помощью магнита постоянным оптимальным усилием, которое не изменяется при колебаниях уплотияемого зазора, так как эти колебания ком- 4э пенсируются эластичным кольцом.

Ьлагодаря этому, уплотнительная кромка <следует» эа уплотняемой поверхностью, тем самым обеспечивая герметичность подвижного соединения и возможность сохранения длительной работоспособности в расчетном режиме.

Для исключения воэможности проворачивания герметизирующего узла, силовое притяжение магнитов в зоне неподвижного контакта должно быть выше, чем в зоне скользящего контакта.

Указанные преимущества герметизирующего узла опоры шарошечного долота по сравнению с известными аналогичными техническими решениями позволят использовать его в опорах шарошек как для низко. оборотного, так и высокооборотного бурения. Годовой экономический эффект от использования одного долота составит

)9,24 руб.

Формула изобретения

1. Герметиэированная опора шарошечного долота, включающая цапфу, шарошку и герметизируюший узел, выполненный из эластичного материала, установленный между уплотняемыми поверхностями цапфы и. шарошки, имеющий скользящий и неподвижный контакты с уплотняемыми поверхностями, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения надежной герметизации опоры, в герметиэнрующем узле в зоне скользящего контакта и в зоне неподвижного контакта размещены постоянные магниты, силовое притяжение которых направлено к уплотняемым поверхностям.

2. Опора по и. I, отличающаяся тем, что постоянные магниты выполнены в виде отдельных вставок, размещенных равномермо по окружности.

3, Опора по пп. I и 2, отличающаяся тем, что в теле цапфы установлены магниты, обращенные одноименными полюсами к магнитам, размещенным в зоне скользяще. го контакта, 4. Опора по пп. I и 2, отличающаяся тем, что постоянные магниты в герметизирующем узле соединены магнитопроводом.

Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе

I. Патент США № 3680873, кл. 277- — 9, опублик. I972.

2. Патент США № 348942l, кл. 277--95, опублик. I970 (прототип).

Фиг. 7 фна стиг.д нераб рещетннн

С Лен К,рррр Г. Р

Техред

См А àààc дрднненбЕ р Цнцйнб нрав 63 а СССР д6/44

Занан о ИИПИ Осуд нн1 + бт р 4Ф тбеннбт© " тН мтнй вн по делам Ж-35. рбувс П " ан нзобрете „ан на6

3035, МОсЪва Ужгор д И

Из ° тПатент ° °, ПП .Пте З "