Наддолотный лубрикатор Советский патент 1983 года по МПК E21B10/24 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к наддолотным лубрикаторам для смазки опор шарошечных долот в процессе бурения.

Известен лубрикатор для смазки опор шарошечного долота, содержаш,ий резервуар для смазочного материала, поршневое устройство для подачи смазочного материала в полости опор шарошек, надпоршневая полость которого связана с центральным промывочным каналом долота, а подпоршневая полость через замкнутую систему смазкопроводяших каналов и клапаны - с резервуаром для смазочного материала и полостями опор шарошек 1.

Возвратно-поступательное перемещение поршня в лубрикаторе и, соответственно, подача смазочного материала в полость опоры шарошек, осуществляется за счет колебаний промывочной жидкости в бурильной колонне, что не может обеспечить постоянной и непрерывной циркуляции смазочного материала в системе и обновления его в опорах.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является наддолотный лубрикатор, содержащий корпус с центральным каналом, резервуар для смазочного материала, поршневое устройство для подачи смазочного материала в полости опор шарошек, надпоршневая полость которого связана с центральным каналом, а подпоршневая полость через замкнутую систему смазкопроводящих каналов и клапаны - с резервуаром для смазочного материала и полостями опор шарошек, и управляющее устройство для обеспечения возвратно-поступательного перемещения поршня, выполненное в виде золотникового распределителя и рычажнокулачкового механизма 2.

Недостатком этого лубрикатора является незначительная производительность, обусловленная недостаточной скоростью циркуляции смазочного материала в системе смазки, и сложность его конструкции.

Цель изобретения - повыщение производительности и надежности работы лубрикатора за счет обеспечения непрерывной ускоренной циркуляции смазочного материала с одновременным упрощением его конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в наддолотном лубрикаторе, содержащем корпус с центральным каналом, резервуар для с.мазочного материала, поршневое устройство для подачи смазочного материала в полости опор шарошек, надпоршневая полость которого связана с центральным каналом, а подпоршневая полость через замкнутую систему смазкопроводящих каналов и клапаны - с резервуаром для смазочного материала и полости опор шарошек, и управляющее устройство для обеспечения возвратно-поступательного перемещения

поршня, управляющее устройство выполнено в виде втулки, свободно размещенной на цилиндре поршневого устройства и снабженной жестко установленной в ее осевом

канале турбиной, а в боковых стенках и торцах цилиндра и втулки выполнены попарно соответствующие друг другу сквозные отверстия.

На чертеже показан наддолотный лубрикатор, общий вид в разрезе.

Наддолотный лубрикатор состоит из корпуса 1 с каналом 2 и резьбой 3, с помощью которой к лубрикатору присоединяется щарощечное долото 4 с каналами 5 и 6. В результате соединения долота с корпусом образуется кольцевая полость 7. Обойма корпуса 8 образует с корпусом I и долотом 4 кольцевые полости 9 и 10. В обойме корпуса 8 выполнено две полости. Уравнительный поршень 11 делит нижнюю полость на резервуар 12 и камеру 13.

0 Порщень насоса 14 делит полость цилиндра на камеры 15 и 16. Пружина 17 поджимает поршень насоса 14 к выступу. Стены и торец-камеры 15 имеют отверстия 18 и 19. Резервуар 12 сообщен с кольцевой полостью 9 каналом 20. Насосная камера

16 сообщена с резервуаром 12 каналом 21, в котором установлен клапан 22, и с кольцевой полостью 10 каналом 23, в котором установлен клапан 24. Камера 13 сообщена с окружающим лубрикатор пространством

д каналом 25. По оси обоймы корпуса 8 выполнен канал 26 для прохода промывочной жидкости к долоту 4. Золотниковая втулка 27 с турбинным колесом 28 и отверстиями 29 и 30, расположенными противоположно друг другу по диаметру, установлена

5 в верхней части обоймы корпуса 8 с возможностью вращаться относительно его на радиальном 31 и упорном 32 подшипниках скольжения.

Наддолотный лубрикатор работает следующим образом.

0 Резервуар 12, камера 16 -и герметизированные полости опор шарошек долота 4 заполняют смазочным материалом. При спуске в скважину, заполненную промывочной жидкостью, последняя через канал 25

поступает в камеру 13 и воздействует на уравнительный поршень И, в результате чего давления смазочного материала в резервуаре 12, камере 16 и герметизированных полостях опор шарошек долота 4 и промывочной жидкости выравниваются. При

0 прокачивании в процессе бурения промывочной жидкости через канал 26 последняя, воздействуя на лопатки турбинного колеса 28 вращает его и золотниковую втулку 27. В определенный момент времени отверстие 29 в золотниковой втулке 27 и отверстие 19 в камере 15 совмещаются, а отверстие 18 закрывает золотниковой втулкой. В камере 15 давление повьпиается за счет скоростного напора потока промывочj103ной жидкости. Поршень 14 насоса, сжимая пружину 17, вытесняет смазочный материал через канал 23, клапан 24, кольцевую полость 10, канал 2, кольцевую полость 7 и канал 5 в герметизированную полость опоры шарошечного долота 4, а излишки смазочного материала вместе с продуктами износа подшипников из полости опоры поступают через канал 6, кольцевую полость 9, канал 20 в резервуар 12, в которой смазочный материал охлаждается и очищается от продуктов износа подшипников путем отстаивания. Увеличение объема смазочного материала в резервуаре 12 компенсируется движением уравнительного поршня .вниз. Дальнейший поворот золотниковой втулки приводит к закрытию отверстия 19, совмещению отверстий 30 и 18 и сообщению камеры 15 с каналом 26. Давление в камере 15 за счет эжекционного эффекта потока промывочной жидкости в канале 26 снижается, поршень 14 под действием пружины 17 идет вверх и смазочный материал из резервуара 12 поступает в камеру 16 2д через канал 21 и клапан 22. Уменьшение объема смазочного материала в резервуаре 12 компенсируется движением уравнительного поршня 11 вверх под действием промывочной жидкости в камере 13. Такое выполнение наддолотного лубрикатора обеспечивает повышение его производительности и надежности работы за счет упрошения конструкции управляющего устройства, выполненного в виде втулки с отверстиями и с турбинным колесом, а непрерывное возвратно-поступательное движение поршня насоса под действием потока промывочной жидкости и пружины и наличие замкнутой системы смазкоподводящих каналов с клапанами обеспечивает ускоренную циркуляцию смазочного материала между герметизированными полостями опор шарошек и резервуаром для вмещения смазочного материала, которая способствует очистке смазочного материала от продуктов износа подшипников опор шарошек,а также охлаждении подшипников опор шарошек и смазке их более чистым смазочным материалом, а это, в свою очередь, значительно повысит долговечность опор.

НАДДОЛОТНЫЙ ЛУБРИКАТОР, содержащий корпус с центральным качалом, резервуар для смазочного материала, поршневое устройство для подачи смазочного материала в полости опор шарошек, надпоршневая полость которого связана с 2S центральным каналом, а подпоршневая полость через замкнутую систему смазкопроводяш,их каналов и клапаны - с резервуаром для смазочного материала и полостями опор шарошек, и упраБЛЯюш,ее устройство для обеспечения возвратно-поступательного перемеш.ения поршня, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы лубрикатора за счет обеспечения непрерывной ускоренной циркуляции смазочного материала с одновременным упрощением его конструкции, управляющее устройство выполнено в виде втулки, свободно размещенной на цилиндре поршневого устройства и снабженной жестко установленной в ее осевом канале турбиной, а в боковых стенках и торцах цилиндра и втулки выполнены попарно соответствующие друг другу сквоз(Л ные отверстия. оо со о: ;о ю