Буровое шарошечное долото Советский патент 1985 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к породеразрушающему инструменту, а именно к буровым шарошечным долотам. Известно буровое шарошечное доло с принудительной смазкой опор, соде жащее корпус с ниппелем, лапы с цап фами, смонтированные на цапфах с возможйостью вращения шарошки, и размещеннуто во внутренней полости ниппеля камеру для смазочного веществ сообщающуюся с полостями подшипников опор шарошек 1J . Однако в долоте камера для смазоч ного вещества может быть размещена только во внутренкей полости ниппеля долота,- имеющего центральную промывк (продувку), и не пригодна для долот с боковой промывкой (продувкой). Наиболее близким к предлагаемому является буровое шарошечное долото с принудительной смазкой опор, содер жащее корпус с ниппелем,,лапы с цапфами, смонтированные на цапфах с возможностью вращения шарошки, разме щенную во внутренней полости ниппеля камеру для смазочного вещества с уменьшающимися к торцу ниппеля поперечными размерами, сообщающуюся с полостями подшипников опор шарошек В долоте осуществлено размещение камеры для смазочного вещества во внутренней полости ниппеля при наличии боковой промывки (продувки) 2 Недостаток известного долота состоит в неполном использовании зак люченного в камере смазочного вещест ва для смазки опор шарошек. Объясняется это тем, что давление промывочного (продувочного) агента на смазоч ное вещество здесь передается через .эластичную обойму путем ее поперечной деформации при сжатии. Такая деформация эластичной оболочки -в ограниченном объеме камеры приводит к образованию внутри оболочки полостей, из которых поступление смазочного материала в опоры шарошек затруднено вследствие уравновешивания давления промывочного (продувочного) агента упругими силами деформации оболочки. В результате не все смазоч ное вещество попадает в опоры шаро шек, что снижает ресурс работы долота. Цель изобретения - повышение ресурса работы долота путем максимального использования заключенного в камере смазочного вещества. Указанная цель достигается тем, что в буровом шарошечном долоте с принудительной смазкой опор, содержащем корпус с ниппелем, лапы с цапфами, смонтированные на цапфах с возможностью вращения шарошки, размещенную во внутренней полости нип- пеля камеру для смазочного вещества с уменьшающимися к торцу ниппеля поперечными размерами, сообщающуюся с полостями подшипников опор шарошек, камера выполнена в виде набора телескопически входящих одна в другую уплотненных между собой втулок равной длины, имеющих одинаковую величину хода относительно одна другой, при зтом меньшая по размеру втулка снабжена крьш1кой для перекрытия ее ПРОХОДНОГО сечения. На фиг. 1 изображен общий вид долота с заполненной смазочным веществом камерой, разрез; на фиг. 2 то же, с опорожненной камерой; на Фиг. 3 - уяелI на фиг. 2. Долото содержит корпус 1 с ниппелем 2, лапы 3 с цапфами 4, смонтированные на цапфах с возможностью вращения шарошки 5, размещенную во внутренней полости ниппеля камеру 6 для смазочного вещества с уменьшающимися к торцу ниппеля поперечными размерами. Камера сообщается с полостями подшипников опор шарошек посредством каналов 7 и 8 в лапах и цапфах соответственно. Камера 6 выполнена в виде набора телескопически входящих одна в другую втулок 9 равной длины. Втулки- уплотнены между собой с помощью уплотнительных колец 10 и имеют одинаковую пе;:ичину хода относительно одна другой. Меньшая по размеру втулка снабжена крьшкой 11 для перекрытия ее проходного сечения, а все остальные - упорами 12, ограничивакяцими величину хода втулок. Заправка камеры смазочным веществом осуществляется через обратный клапан 13. При заправке втулки 9 давлением смазочного вещества выдвигаются относительно одна другой на величину свободного хода, образуя ступенчатую камеру для смазочного вещества с уменьшающимися к торцу ниппеля поперечными размерами (фиг. 1). Долото работает следзтощим образом. В процессе бурения шарошки 5 од действием передаваемых на долото севой нагрузки и крутящего момента 31 перекатываются по забою сважины, разрушая породу своим вооружением. Подаваемый для очистки скважины промывочный (продувочный) агент при про хождении через внутреннюю полость ниппеля 2 обтекает размещенную в ней камеру 6 для смазочного вещества, создавая неодинаковое давление на наружные торцы, составляющие эту камеру втулок 9. Вначале наибольщее давление приходится на камеру 6 мень шей по размеру втулки, которая размещена по центру ниппельной полости и первый стоит на пути потока. На наружные торцы остальных втулок деиствует меньшее по величине давление, обусловленное уменьшением статического давления промывочного (продувоч ного) агента из-за постепенного увеличения скорости потока вследствие ступенчатого уменьшения проходного сечения внутренней полости ниппеля, а также из-за срывов и завихрения потока на этих торцах вследствие его отклонения к периферии внутренней полости ниппеля при обтекании камеры Под действием избыточного давления промывочного (продувочного) агента меньшая по размеру втулка начинает утапливаться внутрь камеры, вытесняя при этом часть смазочного вещества в опоры шарошек для охлаждения и смазк подшипников. После того, как данная 2 втулка утопится на величину своего свободного хода и ее торец (крышка) сравняется с торцом смежной втулки, избыточное давление воспринимает уже эта смежная втулка, в результате чего она также начинает утапливаться внутрь камеры совместно с первой втулкой, обеспечивая подачу следующей порции смазочного вещества в опоры шарошек. Как только и эта втулка сместится по высоте на величину свободного хода до совпадения ее торца и торца первой втулки с торцом следующей втулки, избыточное давление передается на последнюю и. уже она совместно с двумя предыдущими втулками станет утапливаться внутрь камеры, вытесняя очередную порцию смазывающего вещества в полости подшипников опор. .Этот процесс повторяется до тех пор, пока все . втулки не войдут одна в другую .и не займут соответствующего положения (фиг. 2), при котором большая часть размещенного в камере смазочного вещества оказывается направленной в опоры шарошек. Такое выполнение долота позволяет максимально использовать для охлаждения и смазки опор количество находящегося в камере смазочного вещества, чем обеспечивается повышение ресурса работы долота. IZ. Jl %.

БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО с принудительной смазкой опор,содержащеё корпус с ниппелем, лапы с цапфами, смонтированные на цапфах с возможностью вращения шарошки, размещенную во внутренней полости ниппеля камеру для смазочного вещества с уменьшающимися к торцу ниппеля поперечными размерами, сообщакицуюся с полостями подшипников опор шарошек, отличающееся тем, что, с целью повышения ресурса работЫ долота путем максимального использования заключенного в камере смазочного вещества, камера выполнена в виде набора телескопически вводящих одна в другую уплотненных между собой втулок равной длины, имеющих одинаковую величину хода относительно одна другой, при этом меньшая по размеру втулка снабжена крышкой для перекрытия ее проходного сечения.