Узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s F 16 С 17/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4952751/27 (22) 26.04.91 (46) 23.04.93. Бюл. N 15 (71) Пермский машиностроительный завод им. В.И.Ленина (72) В.А,Суханов и Г.М,Солодянкин (56) Инструкция по эксплуатации, изд,типографией завода им. В.И,Ленина, 1986.

Бармай Г.С. и Буяновский Н.И. Теория и практика турбинного бурения, — М.: Гостоптехиздат, 1961, с. 83, рис. 6. (54) УЗЕЛ РАДИАЛЬНО-ОСЕВОЙ ОПОРЫ

ШПИНДЕЛЯ ТУРБОБУРА (57) Использование: для повышения ресурса работы турбобура путем уменьшения износа элементов из резины за счет ограничения деформации резины в подпятниках при сохранении амортизационных свойств узла.

Сущность: в узле радиально-осевой опоры шпинделя турбобура дополнительно установлены подпятники с диаметрально распоИзобретение относится к машиностроению и предназначено для использования при разработке и изготовлении многоступенчатых радиально-осевых опор турбобуров.

Целью изобретения является повышение ресурса работы турбобура за счет уменьшения износа опорных элементов из резины, На фиг. 1 показан общий вид узла; на фиг. 2 — вид подпятника в плане с установленными в канавках твердосплавными стержнями; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 4 — вид по стрелке Б на стерженьна фиг.

3; на фиг. 5 — подпятник со стержнями, име. Ж„„1810638 А1 ложенными равномерно по окружности в диаметральных плоскостях канавками.

Опорные элементы для дополнительных подпятников выполнены в виде установленных в этих канавках твердосплавных стержней. Стержни выполнены цилиндрической формы и имеют рабочие концы в виде полусферы. Подпятники с опорными элементами из резины имеют размер по высоте между рабочими поверхностями, превышающий размер между рабочими поверхностями опорных элементов в виде стержней, В работу вступают вначале опорные элементы из резины. Деформируясь под действием нагрузок, они позволяют вступить в работу опорным элементам в виде стержней, В этом случае опорные элементы из резины работают в пределах упругой деформации. меньше подвергаются воздействию абразивных частиц, попадающих с глинистым раствором и следовательно, меньше изнашиваются. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. ющими концы в виде полусферы; на фиг, 6— сечение В-В на фиг. 5; на фиг..7 — сечение

Г-Г на фиг. 5, Узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура содержит неподвижную часть, имеющую расположенные в корпусе 1 шпинделя подпятники 2 с канавками и опорными элементами 3 из резины, и подвижную часть,, состоящую из дисков 4 пяты, установленных на валу 5 турбобура и размещенных между опорными элементами 3.

У части подпятников 2 канавки 6 расположены равномерно по окружности в диаметральных плоскостях, а опорные элементы выполнены в виде установленных

1810638 в этих канавках твердосплавных стержней 7.

Формируемый узел радиально-осевой опоры может содержать от одного до шестнадцати подпятников с опорными элементами

3 из резины (при двадцатипятиподпятниковом узле). Остальные подпятники — с твврдосплавными опорными элементами в виде стержней 7. В описываемом варианте исполнения принято двенадцать подпятников с опорными элементами 3 из резины, остальные — из твердого сплава.

Твердосплавные стержни изготовлены, например, из сплавов ВК8В, ВК15, ВК20, В варианте исполнения заявляемого уз- 15 ла, показанном на фиг, 2, стержни 7 выполнены цилиндрической формы, а рабочие концы стержней 7 выполнены в виде полусферы "М".

Канавки 6 выполнены одинаковой глу- 20 бины и с цилиндрической формой боковой поверхности.- Из технологических соображений канавки 6 в подпятниках 2 могут быть выполнены сквозными.

В варианте выполнения узла, показанном на фиг. 5, в подпятнике 2 установлены стержни 7, выполненные призматической формы с закругленными концами "M". Соответствующей формы выполнены канавки 6 в подпятнике 2. Радиусы закруглений лежат в плоскости, параллельной торцовой поверхности подпятника 2.

Стержни 7 после установки их в канавки

6 припаиваются, например твердым припоем из медного сплава Л62 или Л68, при 35 температуре 1100 — 950 С.

В качестве флюса можно использовать состав: бура — 50, НзВОз — 10, Савв

407ь. Крепление стержней 7 может быть иным. 40

Размер Н обрезиненных подпятников между рабочими поверхностями P опорных элементов из резины в узле выполнен превышающим размер Н1 между рабочими поверхностями Р опорных элементов из 45 твердого сплава (стержней 7).

Величина превышения этого размера в данном примере осуществления принята

0,5 мм.

Стержни 7 установлены в канавках 6 с 50 выступлением К над поверхностью торца подпятника 2 в пределах 1/3 их диаметра (толщины) для надежного закрепления и образования канавки между торцом подпятника 2 и диском 4 пяты для прохождения 55 рабочей жидкости, При работе шпинделя осевая нагрузка суммируется из веса вала турбобура с дета-.лями и гидравлического давления и деформирует опорные элементы 3 из резины, например на 0,5 мм и этим дает возможность плавно, без ударов включаться в работу опорным элементам-стержням 7 из твердого сплава, Дальнейшая деформация опорных элементов 3 из резины становится возможной лишь по мере износа опорных поверхностей

P твердосплавных стержней 7.

Так как в заявляемом узле размеры между рабочими поверхностями опорных элементов из резины превышают размеры между опорными поверхностями опорных элементов из твердого сплава, то при вхождении в контакт опорных элементов (стержней 7 из твердого сплава) опорные элементы

3 из резины непрерывно деформируются в пределах упругой деформации. Воспринимая от дисков 4 пяты часть осевой нагрузки на себя, они одновременно выполняют функцию амортизатора этой части нагрузки вала шпинделя, снижая ударные нагрузки на подпятники 2 етвердосплавными опорными элементами (стержнями 7).

Так как опорные элементы 3 из резины работают в пределах упругой деформации, то попадающие с глинистым раствором абразивные частицы меньше задерживаются между дисками 4 пяты и опорными элементами 3 из резины, снижая, тем самым и абразивное воздействие на поверхности трения(дисков4 пяты и поверхности Р опорных элементов).

Рабочая жидкость, проходя через канавки, образованные сферическими поверхностями концов твердосплавных стержней

7 и кольцом вала турбобура, а также цилиндрическими поверхностями стержней 7, диском 4 пяты и тбрцами подпятника 2; уносит абразивные частицы, что приводит к минимальному попаданию этих частиц между трущимися поверхностями, Кроме того, рабочая жидкость, проходя по указанным канавкам, способствует не только смазке, но и отводу тепла, Заявляемый узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура по сравнению с узлом-прототипом позволяет за счет ограничения деформации резины в подпятниках увеличить ресурс работы турбобура с сохранением амортизационных свойств узла на

50 — 70о .

Формула изобретения

1. Узел радиально-осевой опоры шпинделя турбобура, содержащий корпус, размещенные в нем подпятники с канавками и со смонтированными в них опорными элементами из резины, установленные на валу турбобура и расположенные между опорными элементами из резины диски пяты, о т л и1810638 ч а ю шийся тем, что, с целью повышения ресурса работы турбобура за счет уменьшения износа опорных элементов из резины, он снабжен дополнительно размещенными в корпусе между подпятниками с опорными элементами из резины и междудисками пяты подпятниквми с равномерно диаметрально расположенными по окружности канавками и с размещенными в них опорными элементами в виде твердосплавных стержней.

2. Узел по и, 1, отл ича ю щи йс я тем, что подпятники с опорными элементами из резины выполнены с размером по высоте между рабочими поверхностями, превышающим размер по высоте подпятников с опорными элементами в виде твердосплав5 ных стержней на 0,1-0,7 мм.

З,Узел поп.1,отличающийся тем, что твердосплавные стержни выполнены цилиндрической формы.

10 4. Узел по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что торцы твердосплавных стержней выполнены в виде полусфер, 1810638

1810638

ГГ

Составитель А. Мещанинец

Техред М.Моргентал Корректор Е. Папп

Редактор

Заказ 1434 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101