Шарошечное долото

 

1. ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее шарошку, установленную посредством замкового шарикового подшипника, периферийного и концевого подшипников скольжения, втулки которых имеют клинообразные выступы на цапфе с радиальными каналами на уровне периферийного подшипника скольжения, резервуар со смазкой, размещенный в лапе со смазкоподающим каналом. и герметизирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения износостойкости подшипников , шарошка и втулка периферийного подшипника скольжения выполнены с радиальными отверстиями на уровне радиальных отверстий цапфы и с выходом на поверхность обратного конуса шарошки , и долото снабжено трубкой для подачи воздуха, размещенной в резервуаре со смазкой и соосно с зазором в смазкоподающем канале лапы. 2.Долото по п. 1, о т л и ч а ющ ее с я тем, что шарошка выполнена подпружиненной относительно цапфы. 3.Долото по п. 1, отличающееся тем, что обратный конус сл шарошки выполнен с двумя конусньми поверхностями, образующие которых параллельны, при этом козырек лапы выполнен удлиненным с перекрытием поверхности меньшего конуса. ;о со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3 741 345/22-03 (22) 14.05.84 (46) 30.11.85. Бюл, У 44 (71) Институт горного дела (72) Ю.А.Павлов, P.È.Ñóõîâ, Б.Н.Кутузов, N.И.Панов, В.Г.Журавлев и В.А.Маточкин (53) 622.24.051 ° 55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 791263, кл. Е 21 В 10/22, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1104233, кл. Е 2 1 В 10/22, 19&2. (54)(57) 1. ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее шарошку, установленную посредством замкового шарикового подшипника, периферийного и концевого подшипников скольжения, втулки которых имеют клинообразные выступы на цапфе с радиальными каналами на уровне периферийного подшипника скольжения, резервуар со смазкой, размещенный в лапе со смазкоподающим каналом, „„SU„„I 194991 (я) 4 Е 21 В 10/22 и герметизирующий элемент, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения износостойкости подшипников, шарошка и втулка периферийного подшипника скольжения выполнены с радиальными отверстиями на уровне радиальных отверстий цапфы и с выходом на поверхность обратного конуса шарошки, и долото снабжено трубкой для подачи воздуха, размещенной в резервуаре со смазкой и соосно с зазором в смазкоподающем канале лапы.

2, Долото по п. 1, о т л и ч а ющ е .е с я тем, что шарошка выполнена подпружиненной относительно цапфы.

3. Долото по п. 1, о т л и ч а ю- Е щ е е с я тем, что обратный конус шарошки выполнен с двумя конусными поверхностями, образующие которых С параллельны, при этом козырек лапы выполнен удлиненным с перекрытием поверхности меньшего конуса.

1194991

Изобретение относится к буровой технике, а именно к шарошечным долотам, предназначенным для бурения скважин, и касается конструкции шарошечного долота.

Цель изобретения — повышение износостойкости подшипников долота.

На фиг. 1 представлена часть шарошечного долота; на фиг. 2 - сечение

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел I на фиг. 2.

Шарашечное долото состоит из лапы 1 с каналами для подачи воздуха 2 и смазки 3, резервуара 4 для смазки подшипников, цапфы 5 с радиальными каналами 6, шарошки 7, герметизирующего устройства 8, замкового подшипника 9, втулок периферийного 10 и концевого 11 подшипников скольжения с клинообразными выступами 12, упорного подшипни- ка 13 с пружиной 14. У основания клинообразных выступов 12 во втулке периферийного подшипника 10 и в обратном конусе 15 шарошки 7 соосно с радиальными каналами 6 цапфы 5 выполнены каналы 16. Канал 2 для подачи воздуха выполнен в виде трубки 17 и проходит через резервуар 4 соосно с каналом 3 для подачи смазки, причем каналы представляют собой эжектор, а нижний конец трубки 17 расположен внутри канала 3.

Иарошка 7 подпружинена относительно цапфы 5 через упорный подшипник 13 с помощью пружины 14. Вершины клинообразных выступов 12 втулок подшипников 10 и 11 выполнены с притуплением 18 параллельно поверхности цапфы 5. Обратный конус 15 состоит из двух конусных поверхностей, образующие которых параллельны, меньшего 19 и большего 20 конусов, при этом козырек 21 лапы 1 долота выполнен удлиненным с перекрытием поверхности меньшего конуса 19.

Шарошечное долото работает следующим образом.

Нагретый воздух из компрессора бурового станка (не показан) поступает в канал 2 лапы 1 и трубку 17.

Проходя по трубке 17, воздух нагревает ее, а через нее и смазку резервуара 4, так как трубка 17 проходит через резервуар 4. Под воздействием температуры смазка размягчается, снижает свою вязкость и за счет эжекции воздуха, выходящего из нижнего кон10

l5

55 ца трубки 17, расположенного в канале 3 для смазки, заполняет канал 3 для смазки. Иэ канала 3 для смазки, выполненного соосно с каналом 2 для подачи воздуха в виде эжектора, образованная воздушно-масляная смесь через радиальные каналы в цапфе 5 заполняет пространство между поверхностью цапфы 5 и поверхностями клинообразных выступов 12 втулок периферийного 10 и концевого 11 подшипников скольжения, замкового подшипника 9 шарошки 7. При вращении шарошки 7 вокруг цапфы 5 с помощью клинообразных выступов 12 образуется тонкая непрерывная пленка смазки за счет эффекта масляного клина.

Вращение шарошки 7 вокруг цапфы 5 происходит более устойчиво и с лучшей центровкой, так как вершины клинообразных выступов 12 втулок подшипников 10 и 11 выполнены с притуплением 18 параллельно поверхности цапфы 5. Избыток смазки и воздух через каналы 16, выполненные вр втулке 10 периферийного подшипника скольжения

I у основания клинообразных выступов !2 соосно с радиальными каналами 6 цапфы 5 и каналами 16 обратного конуса 15, выбрасываются в затрубное пространство скважины, При прекращении процесса бурения воздух перестает поступать в.подшипники долота и смазка, находящаяся в полостях и каналах долота, охлаждается и увеличивает свою вязкость, особенно в каналах 16 обратного конуса 15, препятствуя проникновению частиц бурового шлама внутрь долота.

B процессе работы долота шарошка 7 с помощью пружины 14 через упорный подшипник 13 подпружинена относительно цапфы 5, что уменьшает осевое перемещение шарошки 7 относительно цапфы 5 по мере износа замкового подшипника 9 и повышает надежность работы герметизирующего устройства 8.

При работе долота на забое скважины оно вращается и трется козырьком 21 лапы 1 о стенку скважины.

Благодаря наличию в обратном конусе 15 двух конусных поверхностей 19 и 20, образующие которых параллельны, козырек 21 лапы 1 выполнен удлиненным, перекрывая поверхность меньшего конуса 19 и надежно защищая герметизирующее устройство 8 от изноЯВ

1194991

1194991

Составитель С.Денисова

Редактор M.Äûëûí Техред С.Мигунова Корректор О.Луговая

Заказ 7390/35 Тираж 539 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4