ШПИНДЕЛЬ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1996 года по МПК E21B4/00 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к забойным двигателям.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является конструкция шпинделя забойного двигателя, включающего корпус, полый проточный вал, многорядную шаровую опору, верхнее и нижнее уплотнение, радиальные резинометаллические опоры скольжения, проставочные втулки, причем многорядная шаровая опора заключена в масляную полость [1] Однако данная конструкция шпинделя не исключает большой перепад давления на верхнем уплотнении, т.к. он испытывает большой перепад давления, особенно при работе забойного двигателя с гидромониторными долотами, где перепад давления на уплотнении может достигать до 90 МПа и более, что приводит к быстрой разгерметизации масляной полости и выходу из строя шпинделя.

Целью изобретения является повышение износостойкости шарового радиально-упорного подшипника и в целом шпинделя забойного двигателя.

Достигается это тем, что в шпинделе забойного двигателя, включающего корпус, вал с проточным каналом, на котором установлены два четырехрядных радиально-упорных подшипника, проставочные втулки, радиальные опоры, выше и ниже радиально-упорных подшипников установлены уплотнения, а на наружной поверхности внешних обойм подшипников, на неподвижных контактных кольцах уплотнений и на наружной втулке установленной между пакетами подшипников выполнены продольные пазы и кольцевые проточки, а между верхним уплотнением и радиальной опорой скольжения установлен дроссель.

На фиг. 1 представлена конструкция шпинделя забойного двигателя; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

Шпиндель состоит из корпуса 1, вала 2, ниппеля 3, нижней радиальной опоры 4, нижнего уплотнения 5, проставочных втулок 6, шаровой опоры 7, 8, 9, верхнего уплотнения 10, дросселя 11, верхней радиальной опоры 12, полумуфты 13, верхнего переводника 14 и отверстий для заправки масла 15.

На вал 2 устанавливается нижняя радиальная опора 4, нижнее уплотнение 5, шаровая опора 7, 8, 9, между которыми размещаются проставочные втулки 6, верхнее уплотнение 10, дроссель 11 и верхняя радиальная опора 12. Все установленные детали на валу 2 стягиваются полумуфтой 13. Через отверстия 15 производится заправка смазкой шаровой опоры. Вал 2 в сборе помещается в корпусе 1, в который завернут верхний переводник 14. Все корпусные детали стягиваются в корпусе 1 ниппелем 3.

Возможен другой вариант, где предусматривается установка диафрагменного лубрикатора взамен проставочных втулок 6, который обеспечивает компенсацию утечек масла через уплотнения.

В процессе работы забойного двигателя поток промывочной жидкости проходит через центральный канал вала 2 к забою, а часть жидкости, протекая через верхнюю радиальную опору 12, поступает к дросселю 11, рабочие поверхности которого армированы твердым сплавом и имеет радиальный зазор 0,25 мм на сторону, через который протекает минимальное количество жидкости, тем самым выравнивая перепад давления между верхним и нижним уплотнениями, который становится равным затрубному. Переток промывочной жидкости от верхнего уплотнения 10 к нижнему уплотнению 5 обеспечивается продольными каналами "Б".

Использование предлагаемой конструкции шпинделя забойного двигателя по сравнению с другими существующими конструкциями имеет следующие преимущества:
шаровой радиально-упорный подшипник заправляется смазкой, что повышает его ресурс работоспособности;
улучшаются условия работы верхнего и нижнего уплотнений за счет выравнивания давления между ними.

Использование: в горном деле, в частности в конструкциях забойных двигателей. Сущность изобретения: шпиндель забойного двигателя включает корпус, вал с проточным каналом, установленную между радиальными опорами и имеющую внутренние и внешние обоймы многорядную маслонаполненную шаровую опору, посередине которой установлен опорный узел в виде внутренней и наружной проставочных втулок, и уплотнения, размещенные между шаровой и радиальными опорами. Шпиндель снабжен установленным между верхней радиальной опорой и верхним уплотнением дросселем. Уплотнения выполнены в виде подвижных и неподвижных контактных колец, а на наружных поверхностях внешних обойм шаровой опоры, неподвижных контактных колец уплотнений и наружной проставочной втулки выполнены продольные пазы и кольцевые проточки. Опорный узел может быть выполнен в виде лубрикатора. 1 з. п. ф-лы, 2 ил.

1. ШПИНДЕЛЬ ЗАБОЙНОГО ДВИГАТЕЛЯ, включающий корпус, вал с проточным каналом, установленную между радиальными опорами и имеющую внутренние и внешние обоймы многорядную маслонаполненную шаровую опору, посередине которой установлен опорный узел в виде внутренней и наружной проставочных втулок, и уплотнения, размещенные между шаровой и радиальными опорами, отличающийся тем, что шпиндель снабжен установленным между верхней радиальной опорой и верхним уплотнением дросселем, причем уплотнения выполнены в виде подвижных и неподвижных контактных колец, и на наружных поверхностях внешних обойм шаровой опоры, неподвижных контактных колец уплотнений и наружной проставочной втулки выполнены продольные пазы и кольцевые проточки. 2. Шпиндель по п. 1, отличающийся тем, что опорный узел выполнен в виде лубрикатора.