ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА Российский патент 1998 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к буровому шарошечному инструменту.

При бурении горных пород применяются породоразрушающие инструменты, вращающиеся детали которых монтируются на опорах, выполненных в виде комбинации роликовых и шариковых подшипников. Буровые шарошечные долота являются наиболее распространенными инструментами такого типа.

Известна опора шарошечного долота, в которой две сепарирующие прокладки, входящие в контакт с одним и тем же телом качения, вставленным в опору, имеют желобок цилиндрической формы, радиус кривизны которого равен радиусу тела качения, при этом сепарирующие прокладки выполнены из металлокерамического сплава [1]. Недостатком известной опоры шарошечного долота является ее быстрый износ ввиду того, что контактирующие поверхности тел качения и сепараторов выполнены из металлического сплава.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, состоящая из шариковых и роликовых подшипников, снабженных сепараторами, выполненными в виде плавающих прокладок с боковыми сферическими или цилиндрическими поверхностями, соответствующими поверхностям тел качения. Прокладки изготавливаются из резиновых или пластмассовых материалов, упрочненных металлической арматурой с верхними и нижними полками, развернутыми в разные стороны относительно вертикальной стенки арматуры, при этом каждая полка усиливает тело сепаратора на части его длины [2].

В указанной опоре шарошечного долота силы трения стремятся затянуть эластичный материал сепаратора в зазоры между элементами опоры. Под воздействием сил трения в этих зонах, а также из-за разной жесткости частей сепаратора, усиленных и не имеющих усиления полками, возникает перекашивающая деформация сепараторов, приводящая к их преждевременному разрушению.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение стойкости опоры долота.

Для решения указанной задачи в известной опоре шарошечного долота, включающей роликовые радиальные подшипники, снабженные сепараторами, выполненными в виде плавающих прокладок с боковыми цилиндрическими поверхностями, соответствующими поверхностям тел качения, размещенных между телами качения, изготовленных из эластичного материала и упрочненных арматурой с полками, направленными в разные стороны относительно стенки арматуры так, что каждая полка усиливает тело сепаратора, арматура сепараторов роликовых подшипников имеет форму двутавра с полками по всей длине сепаратора, равной длине ролика.

Авторам не известна опора шарошечного долота, обладающая совокупностью выше перечисленных признаков, что означает соответствие предлагаемого устройства требованиям, предъявляемым к изобретениям.

На фиг. 1 представлен роликовый подшипник опоры шарошечного долота с сепараторами, установленными между роликами; на фиг. 2 - арматура сепаратора, выполненная из металлического профилированного прокатного или прессованного профиля; на фиг.3 - арматура сепаратора, выполненная из двух симметрично расположенных П-образных гнутых металлических профилей, соединенных между собой.

Роликовый подшипник опоры шарошечного долота (фиг.1) состоит из роликов 1, расположенных между шарошкой 2 и цапфой 3, составляющих детали роликового подшипника. Ролики 1 разделены сепараторами 4 в виде плавающих прокладок, имеющих форму слепка соседних тел качения с боковыми цилиндрическими поверхностями. Сепараторы 4 выполнены из эластичного материала 5, например из резины или пластмассы, и упрочнены арматурой 6, имеющей форму двутавра с верхними 7 и нижними 8 полками, выполненными по всей длине сепаратора 4, равной длине ролика 1.

Арматура опоры может быть выполнена из металлического профилированного прокатного или прессованного профиля, имеющего форму двутавра с полками по всей длине сепаратора 4, равной длине ролика 1 (фиг. 2), или из двух симметрично расположенных П-образных гнутых металлических профилей, соединенных любым способом, например контактной сваркой или склеиванием, так что эти два П-образных профиля в совокупности составляют форму двутавра с полками по всей длине сепаратора 4, равной длине ролика 1 (фиг. 3).

Работает опора шарошечного долота следующим образом.

В процессе бурения происходит перекатывание шарошки 2 по забою скважины. Сепараторы 4, находясь между телами качения, демпфируют динамические удары, исключают трение тел качения друг о друга, связанный с этим дополнительный нагрев и износ. Изготовление сепараторов из эластичного материала 5 и упрочнение их арматурой 6, имеющей форму двутавра с полками 7 и 8, выполненными по всей длине сепаратора, равной длине ролика, препятствует перекосам роликов и затягиванию эластичного материала в зазоры между роликами 1, шарошкой 2 и цапфой 3 роликового подшипника, снижая контактные напряжения, способствует удержанию смазки в опоре, повышает стойкость опоры в целом.

Источники информации:
1. Авторское свидетельство СССР N 872720, кл. E 21 B 10/22, 1981 г.

2. Авторское свидетельство СССР N 212909, кл. E 21 B 10/22, 1968 г. (прототип).

Относится к области буровой техники. Опора шарошечного долота включает роликовые радиальные подшипники, снабженные сепараторами, выполненными в виде плавающих прокладок с боковыми цилиндрическими поверхностями, соответствующими поверхностям тел качения, размещенных между телами качения, изготовленных из эластичного материала и упрочненных арматурой с полками, направленными в разные стороны относительно стенки арматуры так, что каждая полка усиливает тело сепаратора. Арматура сепараторов роликовых подшипников имеет форму двутавра с полками по всей длине сепаратора, равной длине ролика. Повышается стойкость опоры долота. 3 ил.

Опора шарошечного долота, включающая роликовые радиальные подшипники, снабженные сепараторами, выполненными в виде плавающих прокладок с боковыми цилиндрическими поверхностями, соответствующими поверхностям тел качения, размещенных между телами качения, изготовленных из эластичного материала и упрочненных арматурой с полками, направленными в разные стороны относительно стенки арматуры так, что каждая полка усиливает тело сепаратора, отличающаяся тем, что арматура сепараторов роликовых подшипников имеет форму двутавра с полками по всей длине сепаратора, равной длине ролика.