Буровое шарошечное долото

 

Использование: породоразрушающий инструмент для бурения скважин. Сущность: долото имеет дополнительные кольца 7 и 8 со сферическими наружными поверхностями . Кольца 7 расположены в сферических расточках шарошек 3 на опорных поверхностях 9 концевых цилиндрических подшипников 4. Кольца 8 расположены в сферических расточках шарошек 3 на периферии цапфы 2. Шарошки 3 на торцовых поверхностях 11 имеют диаметрально расположенные пазы, открытые со стороны осей шарошек 3 и симметричные относительно диаметральных плоскостей. Ширина этих пазов равна не менее максимальной высоты колец 5. Донные части пазов параллельны осям шарошек 3 и сопряжены со сферическими поверхностями расточек 6. При работе увеличивается стойкость подшипников . 2 ил.

(ci>c Б 21 В 10/22

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

4CELlUi0;ski;, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ латвии-панич ....„

r5 I i 5 л! 4 O

К ПАТЕНТУ (54) БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (57) Использование: породоразрушающий инструмент для бурения скважин, Сущность: долото имеет дополнительные кольца

7 и 8 со сферическими наружными поверх8

11 (21) 4914166/03 (22) 25.02.91 (46) 07,09.93. Бюл. М 33-36 (71) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения Геотехника" (72) Травкин В.С., Филатов Б,П., Смирнов

В.Г., Поланский Г.А. (73) Специальное конструкторское бюро по геологоразведочной технике настями. Кольца 7 расположены в сферических расточках шарошек 3 на опорных поверхностях 9 концевых цилиндрических подшипников 4, Кольца 8 расположены в сферических расточках шарошек 3 на периферии цапфы 2, Шарошки 3 на торцовых поверхностях 11 имеют диаметрально расположенные пазы, открытые со стороны осей шарошек 3 и симметричные относительно диаметральных плоскостей. Ширина этих пазов равна не менее максимальной высоты колец 5. Донные части пазов параллельны осям шарошек 3 и сопряжены со сферическими поверхностями расточек 6.

При работе увеличивается стойкость подшипников. 2 ил.

2000421

Изобретение относится к бурению скважин и касается породоразрушающего инструмента.

Известно буровое шарошечное долото. содержащее корпус, шарошки, смонтированные с помощью подшипников скольжения на цапфе, замковое устройство.

Долото имеет низкий ресурс работоспособности, определяемый работоспособностью замкового устройства, при сборке которого происходит эаклинивание шарошки на цапфе лапы, кроме того, долото выходит иэ строя при вполне работоспособных подшипниках скольжения и работоспособном вооружении.

Наиболее близким из известных является буровое шарошечное долото. содержащее корпус с цапфами, шарошки, установленные на цапфах посредствомконцевых:цилиндрических подшипников и периферийных сферических подшипников в виде закрепленных на цапфе колец со сферическими наружными поверхностями, расположенными в сферических расточках шарошек.

Недостатком этого долота является то, что поверхность шарового подшипника не полностью участвует в работе по восприятию осевых и радиальных усилий,а только некоторая часть, составляющая по периметру 20-30 по длине окружности наружного диаметра шарового подшипника, Также не полностью используются габариты внутренней полости шарошек для размещения опорных подшипников. Это связано с большой трудностью по прохождению сферического шарового подшипника во внутреннюю полость шарошки, так как чем шире подшипник тем более широкие секторы необходимо срезать с двух сторон для обеспечения возможности прохождения подшипника во внутреннюю полость шарошки.

Выполнение шаровых подшипниковых колец с неполными поверхностями скольжения снижает работоспособность опоры скольжения, приводит к быстрому ее износу, разрушению и заклиниванию. что выводит буровое долото из строя, Цель изобретения — повышение долговечности долота эа счет увеличения стойкости подшипников.

Для этого буровое шарошечное долото. содержащее корпус с цапфами, шарошки, установленные на цапфах посредством концевых цилиндрических подшипников и периферийных сферических подшипников в виде закрепленных на цапфе колец со сферическими наружными поверхностями, расположенными е сферических расточках шарошек, снабжено дополнительными кольцами со сферическими наружными floBppxHoв монтажном положении сферической опоры.

Буровое шарошечное долото содержит корпус 1 с цапфами 2, шарошки 3. установ30 ленные на цапфах 2 посредством концевых цилиндрических подшипников 4 и периферийных сферических колец в виде колец 5, закрепленных на цапфе 2. со сферическими наружными поверхностями, расположенны35 ми в сферических расточках 6 шарошек 3.

Долото снабжено дополнительными кольцами 7 и 8 со сферическими наружными поверхностями, размещенными в сферических расточках 6 шарошек 3, В каждой шарашке

40 3 одно из дополнительных колец 7 установлено на опорной поверхности 9 концевого подшипника 4, а другое кольцо 8 — на периферии 10 цапфы 2.

Шарошки 3 выполнены по торцам 11 с

45 диаметрально расположенными паэам,12, открытыми к оси шарошки симметрично диаметральных плоскостей 13. Ширина а пазов 12 не менее максимальный высоты h сферических колец 5,7 и 8. Паз 12 имеет

50 донную часть 14, преимущественно цилиндрическую, параллельную оси 15 шарошки и сопряженную со сферической поверхностью расточки 6. Размер L донных частей пазов 12 равен диаметру 0 расточки. Периферийное кольцо 5, расположенное в середине между кольцами 7 и Ь, закреплено на цапфе 2 с помощью штифта 16, поджатого пружинным элементом 17 и представляющего замковое устройство. Дополнительно кольцо 7 является концовы . выполнено

25 стями, расположенными в сферических расточках шарошек и установленными одни на опорных поверхностях концевых цилиндрических подшипников, а другие на периферии цапфы, шарошки выполнены по торцам с диаметрально расположенными пазами, открытыми к оси шарошки, симметричными относительно диаметральных плоскостей, ширина которых составляет не менее высоты из колец сферических подшипников, и с донными частями, параллельными осями шарашек и сопряженными со сферическими поверхностями расточек.

Предлагаемое изобретение позволяет увеличить работоспособность опоры. Это достигается за счет выполнения сферической опоры иэ нескольких примыкающих друг к другу колец со сферическими наружными поверхностями. которые заполняют всю внутреннюю полость шарошки.

Незначительная торцовая часть в местах пазов. не участвующая в восприятии усилий, составляет лишь малую (около 15 g,) часть сферической опоры.

На фиг.1 изображено буровое шарошечное долото; на фиг.2 — вид на шарошку беэ цапфы

2000421 плавающим и упирается в бурт 18 цапфы, выполняя функцию упорного подшипника.

Дополнительное кольцо 8 может быть как плавающим, так и зафиксированным на цапфе, 5

Монтаж шарошки осуществляют следующим образом.

Во внутреннюю полость шарошки 3 монтируют в поперечном направлении че- 10 реэ пазы 12 сферические кольца 5 7 и 8.

Причем вначале через проем, образованный пазами 12, вставляют дополнительное концевое кольцо 7 высотой h, меньшей ширины а паза, и отжимают его в левую сторо- 15 ну шарошки (см.фиг.2). Затем вставляют дополнительное кольцо 8 и отжимают в правую сторону с высотой менее ширины а паза. Потом монтируется периферийное замковое кольцо 5 высотой менее ширины а 20 паза 12, которое имеет отверстие под замковое устройство, и все три кольца 5,7 и 8 поворачивают на 90 в сторону концевого кольца 7. Сферические кольца имеют внутренние цилиндрические отверстия, в кото- 25 рые монтируется цапфа 2. Лапы долота закрепляются неподвижно с центральным сферическим кольцом с помощью замкового устройства, выполненного в виде вы движного штифта или другого аналогичного 30 замкового элемента. Цапфа 2 лапы также может неподвижно закрепляться с дополнительным кольцом 8 любым элементом. На конце цапфы лапы имеется цилиндрический подшипник скольжения 4, который входит в 35 цилиндрическое отверстие в концевой части внутренней полости шарашки.

При работе долота сферическая опора скольжения, заполняя всю внутреннюю полос ь шарошки, имеет увеличенные габариты. Увеличенная площадь скольжения позволяет удержать шарошку в заданной кинематической схеме более длительный период, что увеличивает походку и среднюю механическую скорость и, следовательно, производительность долота, Формула изобретения

Буровое шарошечное долото. содержащее корпус с цапфами. шарошки. установленные на цапфах посредством концевых цилиндрических подшипников и периферийнйх сферических подшипников в виде закрепленных на цапфе колец со сферическими наружными поверхностями, расположенными в сферических расточках шарошек, от л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения долговечности долота эа счет увеличения стойкости подшипников, оно снабжено дополнительными кольцами со сферическими наружными поверхностями, расположенными в сферических расточках шарошек и установленными одни - на опорных поверхностях концевых цилиндрических подшипников, а другие — на периферии цапфы, а шарошки выполнены по торцам с диаметрально расположенными парами, открытыми со стороны осей шарошек и симметричными относительно диаметральных плоскостей, ширина которых равна не менее максимальной высоты колец сферических подшипников и данные части которых параллельны осям шарошек и сопряжены со сферичеекими поверхностями расточек, 2000421 фиг. 2

Составитель А.Скалунов

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор С.Шекмар

Заказ 3070

Тираж Подписное

НПО" Поиск" Роспатента

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

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