Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровых шарошечных долот.
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 недостатку данной опоры долота следует отнести быстрый выход ее из строя из-за отсутствия смазки подшипников, что особо сильно сказывается при бурении на форсированных режимах.
Известна также опора шарошечного долота, содержащая лапу с наклонной цапфой, и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипника скольжения в виде втулки и замкового подшипника (см. Каталог буровых долот, ВОЛГАБУРМАШ, 2003, с.13, рис.2).
В данном долоте благодаря использованию плавающего подшипника удалось повысить работоспособность опоры. К отрицательным сторонам данной конструкции опоры бурового долота следует отнести недостаточную несущую способность подшипника скольжения при значительных эксцентричных нагрузках.
Наиболее близкой к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым и радиальными каналами для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипника скольжения в виде плавающей втулки и замкового подшипника (см. патент РФ №2351740, кл. Е21В 10/22, 2009 г.).
К недостаткам данной опоры долота следует отнести опережающий выход подшипника скольжения по сравнению с подшипником качения из-за неодинаковых условий их работы при наличии значительных эксцентричных нагрузок.
В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является улучшение эффективности работы опоры и долота в целом путем улучшения условий работы подшипника скольжения.
Указанный технический результат достигается тем, что в опоре шарошечного долота, содержащей наклонную цапфу, выполненную с осевым и радиальными каналами для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипников скольжения в виде плавающей втулки и замкового подшипника, согласно изобретению цапфа под подшипник скольжения выполнена у основания с коническим буртом, а на противоположном конце цапфы закреплена втулка с коническим торцом, причем вершины конических поверхностей обращены одна к другой и расположены на оси цапфы, при этом конические поверхности выполнены с одинаковым углом конусности, а плавающая втулка выполнена на концах с ответными коническими участками, длина которых составляет (0.1-0.2) от длины втулки.
Такое выполнение опоры долота позволяет даже при значительных эксцентричных нагрузках на шарошку обеспечить значительный контакт подшипника скольжения с цапфой и тем самым повысить его стойкость и опоры в целом.
Изобретение поясняется чертежом, на котором изображен общий вид опоры долота в разрезе.
Опора бурового шарошечного долота включает наклонную цапфу 2, выполненную за одно целое с лапой 1 и закрепленную на цапфе 2 посредством замкового подшипника 3 и подшипника скольжения в виде плавающей втулки 5, шарошку 4. Лапа 1 и цапфа 2 выполнены с каналами 11 и 12 для подачи смазки из маслонаполненной емкости (не показана). Цапфа 2 под подшипник скольжения выполнена у основания с коническим буртом 13, а на противоположном конце цапфы закреплена втулка 6 с коническим торцом, причем вершины обеих конических поверхностей обращены одна к другой, имеют одинаковый угол конусности и расположены на оси цапфы 2. При этом плавающая втулка 5 выполнена на концах с ответными коническими участками 9 и 10, длина которых составляет (0.1-0.2) от длины втулки 5, причем противоположные образующие 7-8 и 9-10 указанных конических поверхностей расположены параллельно одна к другой.
Принцип работы опоры бурового долота заключается в следующем. В процессе бурения осевая нагрузка воспринимается опорными элементами шарошечного долота, а именно замковым подшипником 3 и подшипником скольжения 5. При этом вследствие консольности цапфы 2 наблюдается эксцентричное нагружение подшипников. В первую очередь это относится к подшипнику скольжения, который начинает контактировать с цапфой 2 по значительно меньшей поверхности. С целью уменьшения этого вредного явления плавающая втулка 5 выполняется с удлиненными коническими участками, контактирующими с ответными коническими участками конического бурта 13 и втулки 5. Благодаря выполнению противолежащих конических поверхностей 7-8 и 9-10 параллельными обеспечивается постоянный контакт плавающей втулки 5 с цапфой 2, коническим буртом 13 и втулкой 6. Это значительно снижает удельные нагрузки на подшипник скольжения и тем самым повышает срок его службы, а следовательно, и опоры в целом.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2017 |
|
RU2660845C1 |
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2011 |
|
RU2465427C1 |
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА "МЕЛЬПАК" И СПОСОБ ЕЕ МОНТАЖА | 2005 |
|
RU2291273C1 |
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2010 |
|
RU2435017C1 |
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО (ВАРИАНТЫ) | 2012 |
|
RU2494216C1 |
ОПОРА БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2007 |
|
RU2351738C1 |
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2007 |
|
RU2351740C1 |
ОПОРА БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2007 |
|
RU2350734C1 |
ГЕРМЕТИЗИРОВАННАЯ ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2009 |
|
RU2386007C1 |
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2010 |
|
RU2439277C1 |
Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам буровым шарошечных долот. Технический результат - уменьшение удельной нагрузки на подшипник скольжения, что приводит к увеличению срока его службы. Опора шарошечного долота содержит выполненную за одно целое с лапой цапфу, выполненную с каналами для подачи смазки, и шарошку, закрепленную на цапфе посредством подшипников скольжения в виде плавающей втулки и замкового подшипника качения. Особенностью предложенной опоры является то, что цапфа под подшипник скольжения выполнена у основания с коническим буртом, а на противоположном конце цапфы закреплена втулка с коническим торцом. Вершины конических поверхностей обращены одна к другой и расположены на оси цапфы, при этом конические поверхности выполнены с одинаковым углом конусности, а плавающая втулка выполнена на концах с ответными коническими участками, длина которых составляет (0.1-0.2) от длины втулки. 1 ил.
Опора шарошечного долота, содержащая наклонную цапфу, выполненную с осевым и радиальными каналами для подачи смазки, и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипника скольжения в виде плавающей втулки и замкового подшипника, отличающаяся тем, что цапфа под подшипник скольжения выполнена у основания с коническим буртом, а на противоположном конце цапфы закреплена втулка с коническим торцом, причем вершины конических поверхностей обращены одна к другой и расположены на оси цапфы, при этом конические поверхности выполнены с одинаковым углом конусности, а плавающая втулка выполнена на концах с ответными коническими участками, длина которых составляет 0,1-0,2 длины втулки.
ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2007 |
|
RU2351740C1 |
Опора бурового шарошечного долота | 1983 |
|
SU1104232A1 |
ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА | 2001 |
|
RU2191245C1 |
БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО | 2005 |
|
RU2291270C1 |
US 5485890 A1, 23.01.1996 | |||
ПАЛИЙ П.А | |||
и др | |||
Буровые долота | |||
Справочник | |||
- М.: Недра, 1971, с.175, риc.VI.29. |
Авторы
Даты
2011-10-27—Публикация
2010-05-31—Подача