Шарошечное долото Советский патент 1985 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к шарошечным долотам, предназначенньм для бурени скважин, и касается конструкции шарошечного долота. Цель изобретения - повьлпение изн состойкости подшипников долота. На фиг. 1 представлена часть шар шечного долота} на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 н фиг. 2. Шарошечное долото состоит из лапы 1 с каналами для подачи воздуха 2 и смазки 3, резервуара 4 для смазки подшипников, цапфы 5 с радиальными каналами 6, шаропжи 7, герметизирующего устройства 8, замково го подшипника 9, втулок периферийного 10 и концевого 11 подшипников скольжения с клинообразными выступами 12, упорного подшипника 13 с пружиной t4. У основания клинообразных выступов 12 во втулке периферийного подшипника 10 и в обратном конусе 15 шарошки 7 соосно с радиальными каналами 6 цапфы 5 выполнены каналы 16. Канал 2 для подачи воздуха выполнен в виде труб ки 1 7 и проходит через резервуар 4 соосно с каналом 3 для подачи смазки, причем каналы представляют собой эжектор, а нижний конец трубки 17 расположен внутри, канала 3. Шарошка 7 подпружинена относительно цапфы 5 через упорный подшипник 13 с помощью пружины 14. Вершины клино образных выступов 12 втулок подшипников 10 и 11 выполнены с притуплением 18 параллельно поверхности цап фы 5. Обратньш конус 15 состоит из двух конусных поверхностей, образую щие которых параллельны, меньшего 19 и большего 20 конусов, при этом козьфек 21 лапы 1 долота выполнен удлиненным с перекрытием поверхности меньшего конуса 19. Шарошечное долото работает следу ющим образом. Нагретый воздух из компрессора бурового станка (не показан) поступает в канал 2 лапы 1 и трубку 17, Проходя по трубке 17, воздух нагревает ее, а через нее и смазку резер вуара 4, так как трубка 17 проходит через резервуар 4. Под воздействием температуры смазка размягчается, сн жает свою вязкость и за счет эжекци воздуха, выходящего из нижнего кон1ца трубк 17, расположенного в канале 3 для смазки, заполняет канал 3 для смазки. Из канала 3 для смазки, выполненного соосно с каналом 2 для подачи воздуха в виде эжектора, образованная воздушно-масляная смесь через радиальные каналы в цапфе 5 заполняет пространство между поверхностью цапфы 5 и поверхностями клинообразных -выступов 12 втулок периферийного 10 и Концевого 11 подщипников скольжения, замкового подшипника 9 шарошки 7. При вращении шарошки 7 вокруг цапфы 5 с помощью клинообразных выступов 12 образуется тонкая непрерывная пленка смазки за счет эффекта масляного клина. Вращение.шарошки 7 вокруг цапфы 5 происходит более устойчиво и с лучшей центровкой, так как вершины клинообразных выступов 12 втулок подшипников 10 и 11 выполнены с притуплением 18 параллельно поверхности цапфы 5. Избыток смазки и воздух через каналы 16, выполненные вр втулке 10 периферийного подшипника скольжения. у основания клинообразных выступов 12 соосно с радиальными каналами 6 цапфы 5 и каналами. 16 обратного конуса 15, выбрасываются в затрубное пространство скважины. При прекращении процесса бурения воздух перестает поступать в. подшипники долота и смазка, находящаяся в полостях и каналах долота, охлаждается и увеличивает свою вязкость, особенно в каналах 16 обратного конуса 15, препятствуя проникновению частиц бурового шлама внутрь долота. В процессе работы долота шарошка 7 с помощью пружины 14 через упорньш подшипник 13 подпружинена относительно цапфы 5, что уменьшает осевое перемещение шарошки 7 относительно цапфы 5 по мере износа замкового подшипника 9 и повышает надежность работы герметизирующего устройства 8, При работе долота на забое скважины оно вращается и трется козырьком 21 лапы 1 о стенку скважины. Благодаря наличию в обратном конусе 15 двух конусных поверхностей 19 и 20, образующие которых параллельны, козырек 21 лапы 1 выполнен удлиненным, перекрывая поверхность меньшего конуса 19 и надежно защищая герметизирукяцее устройство 8 от изно(puej

13

:.« , 2

1. ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО, содержащее шарошку, установленную посредством замкового шарикового подшипника, периферийного и концевого подшипников скольжения, втулки которых имеют клинообразные выступы на цапфе с радиальными каналами на уровне периферийного подшипника скольжения, резервуар со смазкой, размещенный в лапе со смазкоподающим каналом. и герметизирующий элемент, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения износостойкости подшипников, шарошка и втулка периферийного подшипника скольжения выполнены с радиальными отверстиями на уровне радиальных отверстий цапфы и с выходом на поверхность обратного конуса шарошки, и долото снабжено трубкой для подачи воздуха, размещенной в резервуаре со смазкой и соосно с зазором в смазкоподающем канале лапы. 2.Долото по п. 1, о т л и ч а ющ ее с я тем, что шарошка выполнена подпружиненной относительно цапфы. 3.Долото по п. 1, отличающееся тем, что обратный конус сл шарошки выполнен с двумя конусньми поверхностями, образующие которых параллельны, при этом козырек лапы выполнен удлиненным с перекрытием поверхности меньшего конуса. ;о со со