РОЛИК ДЛЯ ОПОР ШАРОШЕЧНЫХ ДОЛОТ Российский патент 1998 года по МПК E21B10/22 

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

Известны ролики для опор качения шарошечных буровых долот, имеющие цилиндрическую рабочую часть и перпендикулярные оси торцевые поверхности.

Недостатком указанных роликов является то, что при работе под нагрузкой возникает так называемый "краевой" эффект - по длине образующей ролика нагрузка распределяется неравномерно. На концах роликов удельное нагружение значительно выше, чем в средней зоне (фиг.1). Поэтому усиленный износ как самого ролика, так и его "постели" на цапфе, начинается именно с концов.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату являются " бомбированные" ролики, которые изготавливаются выпуклыми посредине (фиг. 2). Снятие тонкого слоя по краям позволяет распределить равномерно по всей длине ролика удельные нагрузки, а "краевой" эффект свести к нулю.

Однако технология изготовления "бомбированных" тел качения является очень сложной. Вместо обычных круглошлифовальных станков с прямолинейной образующей шлифовальных кругов и высокопроизводительной поточной шлифовки необходимо применять индивидуальную обработку роликов с попеременным закреплением в патроне их концов.

Другим недостатком в работе роликов в опоре является истирание торцов роликов и буртов, увеличение между роликами и буртами цапфы торцевого зазора и, как следствие, появление возможности разворота роликов, приводящего к их заклинке между буртами и выходу опоры из строя.

Цель изобретения - повышение эффективности работы опоры долота за счет изменения формы готового ролика из цилиндрической на "бомбированную".

Указанная цель достигается тем, что на цилиндрической и торцевых поверхностях готовых цилиндрических роликов нанесены износостойкие и антифрикционные покрытия, например, меднением, борированием и другими известными способами, причем поверхность покрытия серединной цилиндрической поверхности равна (1/2-4/5)l, а на торцевой поверхности покрытие может быть различным - от кольцевой до полной поверхности, т.е. (1/2 - 1)d, где l - длина ролика, мм, d - диаметр ролика, мм.

При этом, для увеличения эффекта "бомбирования" толщина серединной части может регулироваться, например, наплавлением покрытия в два или более слоев с постепенным сужением образующей к середине для последующих слоев (фиг.3).

На фиг.1 показан обычный цилиндрический ролик (стрелками показано распределение нагрузок, действующих на цилиндрический ролик); на фиг. 2 - "бомбированный" ролик с распределением нагрузок; на фиг.3 - предлагаемый ролик со свойствами "бомбированного", изготовленный из готового цилиндрического ролика нанесением износостойкого слоя на серединную часть.

Ролик для опор шарошечных долот содержит боковую и торцевые поверхности. Боковая поверхность ролика выполнена цилиндрической. На серединной части цилиндрической и торцевых поверхностей нанесены износостойкие и антифрикционные покрытия, например, меднением, борированием. Поверхность покрытия на серединной части цилиндрической поверхности равна (1/2 - 4/5)l, а на торцах - по кольцевым или полным поверхностям (1/2-1)d, где l-длина ролика, мм, d-диаметр ролика, мм.

При работе роликов в опоре за счет наличия износостойких антифрикционных покрытий предотвращается истирание торцов ролика, а также происходит равномерное истирание ролика по всей его дине.

Изобретение возможно осуществить во всех модификациях буровых шарошечных долот, имеющих роликовые подшипники качения.

Применение предлагаемых "бомбированных" роликов, имеющих на серединной части цилиндрической поверхности и на торцевых поверхностях износостойкие и антифрикционные покрытия с регулированием толщины наносимых покрытий, позволяет значительно повысить ресурс работы роликов, опоры и всего бурового шарошечного долота в целом.

Кроме того, применение предлагаемых роликов позволяет повысить ресурс работы роликов подшипников также и в подшипниковой продукции.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно, к опорам шарошечных долот. Ролик для опор буровых шарошечных долот содержит боковую цилиндрическую и торцевые поверхности, на которые нанесены износостойкие и антифрикционные покрытия, например, меднением, борированием. Поверхность покрытия на серединной части цилиндрической поверхности равна (1/2 - 4/5)l, а на торцах - по кольцевым или полым поверхностям (1/2 - 1)d, где l - длина ролика, мм, d - диаметр ролика, мм. 3 ил.

Ролик для опор шарошечных долот, содержащий боковую и торцевые поверхности, отличающийся тем, что боковая поверхность ролика выполнена цилиндрической, при этом на серединной части цилиндрической и торцевых поверхностей нанесены износостойкие и антифрикционные покрытия, например, меднением, борированием, причем поверхность покрытия на серединной части цилиндрической поверхности равна (1/2 - 4/5)l, а на торцах - по кольцевым или полным поверхностям (1/2 - 1)d, где l - длина ролика, мм; d - диаметр ролика, мм.