Опора бурового шарошечного долота Советский патент 1983 года по МПК E21B10/22 F16C19/54 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к опорам шарошечных долот. Известн а опора бурового долота, включаюшая цапфу, на которой посредством нескольких подшипников смонтированы шарошки. Один из подшипников, являющий ся замковым, выполнен в виде срезанной параллельными лысками фигурной части, на которой устанавливаются и крепятся посредством штифта сегментные вкладыщи. Q У основания цапфы имеется кольцевая проточка, в которую входит опорный выступ щарощки, имеющей два диаметрально расположенных паза, щирина которых равна ширине фигурной части цапфы. Штифт вставляется через отверстие в шарошке, 15 которое закрывается затем пробкой и заваривается 1. Недостатком этой опоры является малый ресурс работы, что связано с деформацией штифта в процессе работы долота из-за смещения вкладышей, приводящей к за- 20 клиниванию шарошки и выходу ее из строя. Кроме того, недостатком ее также является сложность монтажа шарошки, связанная с необходимостью совмещения каналов фигурной части цапфы и сегментных вкладышей. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является опора бурового шарощечного долота, включающая цапфу с кольцевой проточкой и фигурной частью с лыс- 20 ками, шарошку, в полости которой выпоЯнен кольцевой бурт с пазами, профиль которых соответствует профилю фигурной части цапфы, и установленные в каналах шарошки вставные вкладыши, образующие с фигурной частью цапфы замковый подщипник 2. В данной опоре значительно упрощен монтаж шарошки. Недостатком ее является малая долговечность, особенно при бурении на встав- 40 ные вкладыши постоянно передаются значительные динамические нагрузки, под деиствием которых они расщатываются и могут выпасть из каналов шарошек. Динамические нагрузки на вставные вкладыши резко возрастают в тот момент, когда происходит 45 совмещение фигурной части цапфы с ответным пазом на шарошке. Причем это повторяется дважды за один оборот щарошки и поэтому дважды на вставные вкладыши действуют максимальные динамические нагрузки. Цель изобретения - увеличение долговечности опоры за счет уменьшения воздействия динамических нагрузок на вставные вкладыши. Цель достигается тем, что в опоре бурового шарошечного долота, включаюшей цап5фу с кольцевой проточкой и фигурной частью с лысками, шарошку, в полости которой выполнен кольцевой бурт с пазами, профиль которых соответствует профилю фигурной части цапфы, и установленные в каналах шарошки вставные вкладыши, образующие с фигурной частью цапфы замковый подшипник, фигурная часть цапфы и ответный паз цапфы. При этом каналы под вставные вкладыши выполнены наклонно относительно оси щарощки. На фиг. 1 изображена опора долота, разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б н§ фиг. 1 (без шарошки); на фиг. 4 - сечение по шарощке. Опора долота включает цапфу 1, шарошку 2 и вставные вкладыщи 3. Цапфа 1 имеет ступенчатую форму, в средней части ее выполнена кольцевая проточка 4 с лысками 5. Шарощка 2 выполнена с кольцевым буртом 6 с пазами 7, имеющими параллельные стороны 8, профиль которых соответствует профилю фигурной части 9 цапфы 1, и каналами 10 под вставные стержневые вкладыши 3, запираемые твердосплавными зубками 11. Фигурная часть 9 смещена от носительно оси цапфы 1 на величину 1. Такое же эксцентричное смещение t относительно оси шарошки 2 имеют цазы 7, выполненные на кольцевом бурте 6. Каналы 10, в которые вставляют стержневые вкла;|ыши 3, выполнены наклонно под углом ai/2 к оси шарошки 2. Багодаря этому увеличивается сечение 12 между зубками 11 и 13, что позволяет приблизить зубок 13 к зубку 11 и уменьшить незащищенную зону 14. Каналы 10 под вкладыщи 3 совмещены с основным венцом шарошки 2, что позволяет упростить технологию изготовления и монтажа шарошки 2. Опора собирается следующим оразом. Совмещают пазы 7 кольцевого бурта 6 с фигурной частью 9 цапфы 1 и устанавливают шарошку 2 в рабочем положении, Через каналы 10 вводят стержневые вкладыши 3, которые закрывают пазы 7 и тем самым фиксируют шарошку 2 на цапфе 1. При таком выполнении опоры совмеще Q фигурной части цапфы 9 с ответным пазом 7 на шарошке 2 происходит один раз за один оборот шарошки, а следовательно, уменьшаются динамические нагрузки, действующие на вкладыщи, в 2 раза. Расположение каналов 10 под углом к оси щарошки позволяет увеличить сечение между каналом 10 и соседними зубками 12, что дает .возможность повысить надежность крепления зубков 11. Применение предложенной опоры позволяет увеличить ее долговечность не менее чем на 10%.

1. ОПОРА БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, включающая цапфу с кольцевой проточкой и фигурной частью с лысками, шарошку, в полости которой выполнен кольцевой бурт с пазами, профиль которых соответствует профилю фигурной части цапфы, и установленные в каналах шарошки вставные вкладыши, образующие с фигурной частью цапфы замковый подшип-ник, отличающаяся тем, что, с целью увеличения долговечности опоры за счет уменьшения воздействия динамических нагрузок на вставные вкладыши, фигурная часть цапфы и ответный паз на шарошке выполнены эксцентрично относительно оси цапфы. 2. Опора по п. 1, отличающаяся тем, что каналы под вставные вкладыши выполнены наклонно относительно оси шарошки. (Л с: го со о а

ФигЛ