ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА Российский патент 2009 года по МПК E21B10/22 

Описание патента на изобретение RU2351739C1

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

Известна опора шарошечного долота, содержащая цапфу, на которой посредством подшипников скольжения и качения, один из которых - замковый, установлена шарошка с рабочими элементами (см. справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е., М., Недра, 1971 г., с.175, рис.V1.29).

К недостаткам данной опоры долота следует отнести то, что она не может быть использована в долотах малого диаметра (93 мм и менее).

Наиболее близкой к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипников скольжения и размещенного между ними шарикового замкового подшипника (см. Каталог буровых долот, ВОЛГАБУРМАШ, 2003, с.15).

Данная опора нашла широкое применение в долотах малого диаметра. К недостаткам данной конструкции опоры бурового долота следует отнести малый ресурс ее работы. Это связано с неравномерным распределением нагрузки на подшипники скольжения, что часто приводит к перекосу шарошки и заклиниванию шарикового замкового подшипника.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является повышение ресурса работы опоры и долота в целом путем исключения заклинивания замкового подшипника за счет обеспечения равномерного нагружения подшипников скольжения.

Поставленная техническая задача решается тем, что в опоре шарошечного долота, содержащей лапу с наклонной цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипников скольжения и размещенного между ними шарикового замкового подшипника, согласно изобретению опорные поверхности S1 и S2 подшипников скольжения, расположенные по разные стороны от шарикового замкового подшипника, связаны соотношением S1/S2=0.9-1.1

Изобретение поясняется чертежом, на котором на фиг.1 и 2 изображены два варианта выполнения опоры.

Опора бурового шарошечного долота включает лапу 1, цапфу 2 и шарошку 3 с шариковым подшипником качения 4 и подшипниками скольжения 5 и 6, расположенными с разных сторон замкового подшипника 4. Шарошка 3 закреплена на цапфе 2 посредством шарикового замкового подшипника 4. Подшипник скольжения 5, расположенный у торца цапфы 2, выполнен с опорной поверхностью S1, а подшипник скольжения 6, расположенный у основания цапфы 2, выполнен с опорной поверхностью S2. При этом опорные поверхности подшипников скольжения 5 и 6 связаны между собой соотношением S1/S2=0.9-1.1. Такое соотношение достигается изменением длин l1 и l2 соответственно подшипников скольжения 5 и 6 при изменении их диаметра. Так, при использовании ступенчатой формы опоры длина l1 подшипника скольжения 5, расположенного у торца цапфы 2 и имеющего меньший диаметр, должна быть больше длины l2 подшипника скольжения 6, расположенного у основания цапфы 2 (см. фиг.1). При выполнении цапфы одного диаметра длины l1 и l2 подшипников скольжения 5 и 6 выбираются также равными (см. фиг.2).

Принцип работы опоры долота заключается в следующем. Под действием осевой нагрузки и крутящего момента, передаваемого с поверхности через колонну бурильных труб, породоразрушающие элементы шарошки 3 внедряются в породу и разрушают ее. Разрушенная порода удаляется с забоя скважины промывочной жидкостью или сжатым воздухом, подаваемыми через промывочную систему долота. В процессе бурения осевая нагрузка, действующая вдоль оси цапфы, воспринимается замковым подшипником 4, а радиальная - в основном через подшипники скольжения 5 и 6 и частично шариковым подшипником 4. При этом благодаря их равной опорной поверхности S1 и S2 значительно уменьшается вероятность заклинивания замкового подшипника 4, возникающая из-за перекоса шарошки 3.

Благодаря такой схеме расположения замкового подшипника 4 между подшипниками скольжения 5 и 6 для него создаются наиболее благоприятные условия работы при восприятии осевых нагрузок, действующих вдоль оси цапфы 2. Эти нагрузки при перекосе шарошки 3, вызванной неравномерным нагружением подшипников скольжения 5 и 6, вызывают усиленный износ и даже скол шариков замкового подшипника 4. С этой точки зрения обеспечение равномерного распределения нагрузки между подшипниками скольжения 5 и 6 является решающим фактором для повышения работоспособности опоры шарошечного долота.

Похожие патенты RU2351739C1

название год авторы номер документа
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 2010
  • Кононов Виктор Михайлович
  • Цатурян Эдуард Ованесович
  • Михайлов Юрий Васильевич
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Фёдорович
RU2439279C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА "ДУМПАК" 2005
  • Думкин Лев Николаевич
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кремлев Виталий Игоревич
RU2291272C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА (ВАРИАНТЫ) 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Ясашин Виталий Анатольевич
  • Сериков Дмитрий Юрьевич
  • Сорокин Владимир Федорович
RU2351741C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 2010
  • Панин Николай Митрофанович
  • Дедов Николай Иванович
  • Шапошников Сергей Дмитриевич
  • Сорокин Владимир Федорович
  • Гавриленко Андрей Васильевич
RU2441128C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2008
  • Панин Николай Митрофанович
  • Ясашин Виталий Анатольевич
  • Сериков Дмитрий Юрьевич
  • Сорокин Владимир Федорович
RU2364699C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2005
  • Панин Николай Митрофанович
  • Кремлев Виталий Игоревич
  • Смирнов Игорь Вячеславович
  • Смирнов Вячеслав Геннадьевич
RU2291270C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 2010
  • Панин Николай Митрофанович
  • Сорокин Владимир Фёдорович
  • Гавриленко Андрей Васильевич
  • Малышев Адриан Адрианович
  • Дроздов Андрей Валерьевич
RU2439277C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 2007
  • Панин Николай Митрофанович
  • Ясашин Виталий Анатольевич
  • Сериков Дмитрий Юрьевич
RU2338052C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 2007
  • Богомолов Родион Михайлович
  • Носов Николай Васильевич
  • Кремлев Виталий Игоревич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2346133C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 2005
  • Кремлев Виталий Игоревич
  • Панин Николай Митрофанович
RU2298632C1

Реферат патента 2009 года ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот малого диаметра. Опора шарошечного долота содержит лапу с наклонной цапфой и установленную на ней посредством двух подшипников скольжения и размещенного между ними шарикового замкового подшипника шарошку. Опорные поверхности S1 и S2 подшипников скольжения, расположенных по обе стороны от замкового шарикового подшипника, связаны соотношением S1/S2=0,9-1,1. Такое выполнение опоры обеспечивает равномерную загрузку подшипников скольжения, уменьшает вероятность заклинивания замкового подшипника и является решающим фактором для повышения работоспособности опоры и всего долота в целом. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 351 739 C1

Опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством двух подшипников скольжения, и размещенного между ними шарикового замкового подшипника, отличающаяся тем, что опорные поверхности S1 и S2 подшипников скольжения, расположенных по разные стороны от шарикового замкового подшипника, связаны соотношением: S1/S2=0,9-1,1.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2351739C1

Каталог буровых долот
"Волгабурмаш"
Способ и приспособление для нагревания хлебопекарных камер 1923
  • Иссерлис И.Л.
SU2003A1
Опора шарошечного долота 1977
  • Цехмистренко Павел Михайлович
SU641062A1
Шарошечное долото для вращательного бурения 1974
  • Роберт Кейт Соренсен
SU791263A3
Шарошечное долото 1982
  • Павлов Юрий Анатольевич
  • Сухов Рудольф Иванович
  • Федоров Владимир Викторович
SU1104233A1
ГРУНТОЗАБОРНОЕ УСТРОЙСТВО ЗЕМСНАРЯДА 1989
  • Рощупкин Д.В.
  • Кунашев С.С.
RU2007523C1
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА 1996
  • Браженцев Владимир Павлович
  • Мнацаканов Александр Васильевич
  • Гноевых Александр Николаевич
  • Браженцев Андрей Владимирович
  • Кусов Андрей Евгеньевич
RU2107143C1
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО 1999
  • Федотов В.П.
  • Симисинов И.Л.
  • Солдатов Е.П.
  • Закиров Н.Н.
  • Бородин И.Н.
  • Бородин Л.И.
RU2167258C2
ПРОЗРАЧНОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСЛЕ ОТКАЗА 2012
  • Джордж Мэтью
  • Крус Дэвид М.
  • Пинкертон Джеймс Т.
  • Баттепати Рупеш К.
  • Джолли Том
  • Суон Пол Р.
  • Шан Миндун
  • Ловинджер Дэниел Эдвард
RU2595903C2

RU 2 351 739 C1

Авторы

Панин Николай Митрофанович

Ясашин Виталий Анатольевич

Сериков Дмитрий Юрьевич

Сорокин Владимир Федорович

Даты

2009-04-10Публикация

2007-10-24Подача