ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА Российский патент 1995 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам шарошечных долот.

Известна опора шарошечного долота, содержащая шарошку, зафиксированную на цапфе посредством шарикового замкового подшипника, запираемого пальцем, один конец которого выполнен с беговой дорожкой под шариковый замковый подшипник. Палец в опоре зафиксирован стопорным штифтом, пересекающим палец [1].

Известна опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой установлена шарошка с помощью подшипников, один из которых шариковый. Фиксатор шарикового подшипника выполнен в виде запорного пальца с пазом на боковой поверхности [2].

Известна опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой при помощи шарикового замкового подшипника установлена шарошка. Фиксатор шарикового подшипника выполнен в виде запорного пальца с пазом на наружной поверхности, в котором расположен постоянный магнит. Преимуществом данной опоры является сбор и удаление металлических частиц с разрушаемой в процессе работы беговой дорожки подшипника. К недостаткам ее можно отнести ограниченный ресурс работы и необходимость установки и фиксации пальца с большой точностью, так как даже небольшое смещение приведет к разъединению магнита с беговой дорожкой, а возможно и к заклиниванию шарошки.

Цель изобретения - повышение срока службы опоры за счет исключения заклинивания шарошки и обеспечения постоянного сообщения магнита с беговой дорожкой.

Достигается это следующим: шарошка на цапфе установлена при помощи замкового шарикового подшипника. Фиксатор шарикового подшипника выполнен в виде запорного пальца с пазом на наружной поверхности, на которой расположен постоянный магнит. Запорный палец имеет на переднем конце выполненную в виде кольцевой проточки беговую дорожку под шариковый подшипник, а хвостовик пальца выполнен с кольцевой проточкой под постоянный магнит, причем участок пальца между постоянным магнитом и беговой дорожкой выполнен с продольными канавками по всей наружной поверхности, а магнит имеет форму кольца. Кроме того, длина кольцевого паза под постоянный магнит превышает длину постоянного магнита.

На фиг.1 изображена предлагаемая опора бурового долота, разрез; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.1.

Опора содержит шарошку 1, зафиксированную на цапфе 2 посредством шарикового подшипника 3, собираемого через канал 4 в цапфе 2. После сборки подшипника 3 канал 4 запирается пальцем 5, конец которого, контактирующий с подшипником 3, имеет беговую дорожку 6, выполненную в виде кольцевой проточки, т.е. по всей окружности пальца 5 симметрично относительно его продольной оси. На боковой поверхности хвостовика пальца 5 выполнена кольцевая проточка 7, в которой установлен постоянный кольцевой магнит 8, имеющий длину меньше длины кольцевой проточки 7. Последняя посредством канавок 9 на наружной поверхности участка 10 пальца 5 соединена с беговой дорожкой 6. Число канавок в зависимости от угла наклона цапфы 2 должно быть не менее 4-6, чтобы обеспечить контакт магнита 8 с беговой дорожкой 6. Палец 5 фиксируется от осевого перемещения в канале 4 любым известным способом, например резьбовой пробкой или стопорным кольцом 11, между которым и пальцем 5 размещен уплотнительный элемент 12. При использовании монолитного магнитного кольца 8 палец 5 выполняется составным и включает съемный диск 13. При использовании пальца 5 составным постоянный магнит 8 выполняется кольцевым. Для герметизации опоры используется уплотнительный элемент 14.

В процессе работы за счет крутящего момента возможно угловое смещение или даже проворот пальца 5. Однако благодаря выполнению беговой дорожки 6 симметрично относительно оси вращения пальца 5 даже проворот последнего не приведет к заклиниванию опоры. Наличие множества продольных канавок 9 и выполнение магнита 8 кольцевой формы обеспечивает сообщение полости беговой дорожки 6 и проточки 7, а следовательно, и магнита 8 при любом положении пальца 5. Опоры долот в процессе бурения воспринимают значительные осевые усилия, под действием которых происходит выкрашивание подшипников качения и скольжения. Наличие в опоре металлических частичек значительно уменьшает ресурс работы долота, так как ведет к заклиниванию опоры. Для устранения этого недостатка применен постоянный магнит 8, который через канавку 9 притягивает эти металлические частички, которые при вращении шарошки 1 скапливаются на беговой дорожке 6. Наличие множества канавок 9 увеличивает эффективность работы магнита 8 и позволяет удалять металлический шлам с подшипников в любом положении пальца даже в случае его проворота.

Такое выполнение опоры позволяет значительно увеличить ресурс работы долота в целом.

Использование: породоразрушающий инструмент. Сущность изобретения: опора шарошечного долота содержит цапфу, шарошку,фиксатор шарикового подшипника в виде запорного пальца, постоянный магнит. Запорный палец имеет на переднем конце беговую дорожку под шариковый подшипник. Хвостовик пальца выполнен с кольцевой проточкой под постоянный магнит. Участок пальца между постоянным магнитом и беговой дорожкой выполнен с продольными канавками. Магнит имеет форму кольца. Длина кольцевого паза запорного пальца превышает длину постоянного магнита. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащая цапфу, на которой при помощи замкового шарикового подшипника подвижно установлена шарошка, и фиксатор шарикового подшипника, выполненный в виде запорного пальца с пазом на боковой поверхности и расположенным на последней постоянным магнитом, отличающаяся тем, что, с целью повышения срока службы опоры за счет исключения заклинивания шарошки и обеспечения постоянного сообщения магнитас беговой дорожкой, запорный палец имеет на переднем конце выполненную в виде кольцевой проточки беговую дорожку под шариковый подшипник, а хвостовик пальца выполнен с кольцевой проточкой под постоянный магнит, причем участок пальца между постоянным магнитом и беговой дорожкой выполнен с продольными канавками по всей наружной поверхности, а магнит имеет форму кольца. 2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что длина кольцевого паза запорного пальца превышает длину постоянного магнита.