Опора шарошечного долота Советский патент 1983 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к.бурению нефтяных и газовых скважин, в частноти к буровым породоразрушающим инструментаму а именно к опорам ыарошечных долот.

Известны опоры шарошечных долот, содержа1дие роликовые ,под1чипники fl.

Известны также опоры шарошечных долот, содержащие цапЛы и шарошки с беговыми дорожками и размещенные на них замковый подшипник и большой и малый роликовые под1)ипники 2 .

Недостатком указанных конструкций опор является значительное превышени контактных напряжений наиболее нагруженного ролика на торце у основания цапЛы.

Целью изобретения является повышение долговечности опоры за счет снижения концентрации напряжений в контакте ролика с дорохской .

Указанная цель достигается тем, что в опоре шарошечного долота, содержащей цапфу и шарсяйку с бeгoвы /IИ дорожками и размещенные на них замковый подшипник и большой и малый Ро ликовые подгиипники, торец рабочей части беговой дорожки шарошки со стороны основания цапфы смещен в сторон замкового подшипника относительно плоскости расположения торца рабочей части дорожки иапфы на величину сГ (0,01-0,25)Цр, где L.p- длина ролика, юл.

- На фиг. 1 изображена опора шарошечного долота; на фиг. 2 - ролик периферийного роликового подшипника в нагруженной зоне опоры.

Ролики 1 большого роликового подшипника (фиг. 1) размещены между беговой дорожкой 2 цапфы и дорожкой 3 шарошки. Рабочая часть беговой дорож ки 2 цапфы со стороны основания цапфы ограничена технологической канавкой 4, а дорожки 3 - канавкой 5. Торец рабочей части дорожки 3 шарошки со стороны основания цапфы смещен в сторону замкового подшипника 6 относительно плоскости I - I расположения торца рабочей части дорожки цапфы на величину сГ( 0,01-0,025)t,p. Сумма углов перекоса ролика и шаромки Чц, и ролика и цапфы 4 равна максимальному углу перекоса в опоре (фиг. 2).

Ограничение рабочей части беговой дорожки 3 шарошки большого роликового подшипника со стороны основания цапфы плоскостью I -I, в которой расположен торец рабочей части беговой дорожки 2, выравнивает углы перекоса ролика и дорожек ц и 4uj при максимальном угле перекоса в опоре и максимальной реакции в большом роликовом подшипнике. Вследствие износа замкового подшипника опоры шарошка перемещается к основанию.цапфы, дня компенсации этого перемещения торец рабочей части дорожки 3 смещен в сторону замкового подишпника относительно плоскости I-I на Г (0,01-0,025)L,p. Величина этого смещения зависит от допусков на линейные размеры вдоль оси опоры. Отсутствие технологической канавки в зоне контакта ролика 1 с беговой до рбжкой 3 шарошки со стороны замкового подшипника 6 смещает равн-одействующую RU, Б сторону замкового подшипника, уменьшая при максимальном перекосе в опоре угол ц , однако это уменьшение незнанительное вследствие сравнительно малых контактных напряжений в этой зоне и, кроме того, положительное. При отсутствии же перекоса в опоре смещения R, вызывает незначи--тельный перекос ролика по часовой стрелке, чем опять можно пренебречь вследствие малых значений контактных напряжений в этой зоне и равномерного их распределения вдоль линий контакта ввиду отсутствия перекосов в опоре.

Уменьшение контактных напряжений в большом роликовом подшипнике в контакте ролика и дорожки цапфы, являющейся наименее стойким элементом опоры, повышает стойкость опоры и долота в целом.

фуг. г

ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащая цапфу и шароипсу . с беговыми дорожками и разме|)г|енные на них -замковып ПОД1ЧИПНИК и больигой и мальШ роликовые подмипники,отличают ая с я тем, что, с целью повьяяенияС долговечности опоры за счет снижения концентрации напряжений в контакте ролика с дорожкой цапЛы, торец рабо чеИ части беговой дорожки шарошки со Стороны основания цапфы сменен в сторону замкового подвшпника относитель- но плоскости расположения торца рабочей части дЬрожки цапЛы на величину tf