Шарошечное долото

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„„SU „„1239251 ц 4 Е 21 В 10/22

OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3780080/22-03 (22) 13.08.84 (46) 23.06.86. Бюл. № 23 (71) Институт горного дела (72) Ю. А. Павлов, P. И. Сухов, Б. Н. Кутузов, М. И. Панов, В. Ф. Голосов и Г. Н. Хрущев (53) 622.24.051.55 (088.8) (56) Патент США № 2654577, кл. 308 — 8.2, опублик. 1953.

Авторское свидетельство СССР № 570686, кл. Е 21 В 10/22, 1975. (54) (57) ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее цапфу и шарошку с кольцевыми проточками, радиально-упорные подшипники и замковое кольцо с дуговыми упругими элементами, одни концы которых размещены в кольцевой проточке шарошки, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности долота, замковое кольцо размещено в кольцевой проточке цапфы, а его дуговые упругие элементы ориентированы вдоль кольцевой проточки шарошки.

1239251!

2, 2

10 ф

Составитель С. Денисова

Редактор О. Головач Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 3353/26 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и or крытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

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

Цель изобретения — повышение долговечности долота.

На фиг. l изображена часть шарошечного долота; на фиг.2 — сечение А — А на фиг.l; на фиг.3 — замковый подшипник скольжения.

Шарошечное долото состоит из лапы 1, каналов для подачи смазки, цапфы 3 с радиальными каналами 4, шарошки 5, периферийного 6, замкового 7 и концевого 8 подшипников.

Замковый подшипник 7 выполнен в виде кольца 9 с дуговыми упругими элементами 10, одни концы 11 которых жестко связаны с поверхностью кольца 9, другие концы 12 подвижны в радиальной плоскости кольца 9 и выполнены выступающими над поверхностью кольца 9. Кольцо 9 замкового подшипника 7 имеет отверстие 13 для крепления замкового подшипника 7 на цапфе 3 с помощью втулок 14, для чего радиальные каналы 4 со стороны поверхности цапфы 3 рассверлены на глубину, равную высоте втулки 14 с вычетом толщины кольца 9, в котором выполнены прорези 15 с таким расчетом, что подвижные концы 12 дуговых элементов 10 могут утапливаться в прорезях 15. На внутренней поверхности шарошки 5 выполнена беговая дорожка 16 с возможностью расположения в ней подвижных концов 12 дуговых элементов 10.

При сборке долота подвижные концы 12 дуговых элементов 10 кольца 9 утапливаются в прорезях 15. При установке шарошки 5 на цапфу 3 при совмещении подвижных концов 12 дуговых элементов 10 с беговой дорожкой 16 концы 12 располагаются в беговой дорожке 16, удерживая шарошку 5 на цапфе 3.

Шарошечное долото работает следующим образом.

При бурении шарошка 5 вращается вокруг цапфы 3. При этом смазка по каналам 2, находящимся в лапе 1, через радиальные каналы 4 поступает в подшипники 6 и 8 и замковый подшипник 7, заполняя пространство беговой дорожки 16. Дуговые эле10 менты 10 располагаются своими подвижными концами 12 в полости беговой дорожки 16, расположенной на внутренней поверхности шарошки, выполняя функции замка. Одновременно смазка, заполняя пространство между беговой дорожкой 16 и дуговыми элементами 10, двигается от неподвижного конца 11 элемента 10 к концу 12, постепенно уплотняясь за счет сужения пространства. Таким образом, в место контакта концов

12 элементов 10 постоянно подается смазка.

Кроме того, конец 12 перемещается под действием нагрузок в радиальной плоскости кольца 9, постоянно подпружинивая шарошку 5 в месте контакта подвижного конца 12 и беговой дорожки 16, уменьшая возможность схватывания трущихся пар. Необхо25 димым условием разделения трущихся поверхностей масляным слоем является образование его клиновидности, т. е. сужения.

При таких условиях смазочный материал увлекается перемещающимися поверхностями из области с наибольшим зазором в область сопряжения, имеющую. минимальный зазор. В результате этого в масляном слое создается увеличивающееся по мере его сужения гидродинамическое давление, противодействующее внешним нагрузкам. При этом цапфа под действием гидродинамического давления как бы «всплывает» и опирается на масляный слой.