Опора бурового шарошечного долота Советский патент 1985 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к инструменту для бурения скважин, а именно к опорам буровых шарошечных долот.

Целью изобретения является повьшение стойкости опоры бурового шарошечного дояота,

На чертеже изображена опора бурового шарошечного долота, разрез.

Qnopa бурового шарошечного долота содержит цапфу лапы 1, одетую на нее шарошку 2 и состоит из двух подшипников скольжения - цилиндрического 3 и концевого сферического причем центр концевого сферического подшипника О лежит в плоскости 5 перехода цилиндрической и сферической поверхностей, а диаметр сферы больше диаметра цилиндрической поверхности скольжения образуя на цапфе выступ 6, в который упираются полукольца 7 и 8 своими торцами 9 и 10, Герметичность опоры обеспечивается уплотнением 11. Смазка из масляного резервуара в лапе (на чертеже не показан) по каналу 12 и отверстиям 13 и 14 в цапфе поступает соответственно в цилиндрический и концевой сферический подшипники скольжения. Далее благодаря насосному эффекту от спиральных канавок 15 и 16 на цилиндрическом и сферическом подшипниках соответственно смазка прокачивается через опору.

Опору бурового шарошечного долота монтируется и работает следушшим образом.

На цапфу лапы 1 надевается уплотнение 11 и полукольца 7 и 8, затем шарошка 2 напрессовьшается на полукольца. Таким образом обеспечиваетт ся жесткое соединение шарошки 2 с полукольцами 7 и 8. Сползанию шарошки с цапфы препятствует то, что полукольца 7 и 8 упираются своими торцами 9 и 10 в выступ 6, которьй образован благодаря тому, что радиус сферы больше радиуса цилиндрической поверхности скольжения При вращении шарошки 2 на цапфе лапы 1 смазка из масляного резервуара по каналу 12 и отверстиям 13 и 14 в цапфе поступает в цилиндрический и концевой сферический подшипники скольжения. Далее благодаря насосному эффекту и различному направлению спиральных канавок 15 и 16 на цилиндрическом сферическом подшипниках соответственно смазка постоянно прокачивается через подшипники скольжения, создавая с одной стороны, давление на

опорную сферическую поверхность шарошки Pj,., , облегчая тем самым условия работы концевого подшипника, т.е. давление смазки частично компенсирует составляющую от реакции

забояq ; с другой стороны, смазка создает давление на уплотнение 11, повьш1ая его надежность. Диапазон соотношения площадей контактных поверхностей 0,8-1,2 получен следующим образом;

Рсср.пов .,(1)

где Гс „дц - площадь сферической

контактной поверхности,

DCOJ - диаметр сферы;

ци-.пов. )

(2)

цил. пов. площадь цилиндрической контактной поверхности;

о - диаметр цилиндрической поверхности скольжения;

- длина цилиндрической поверхности скольжения.

Из условий прочности выступа 6 на цапфе, в крторый упираются полукольца 7 и 8 на срез и снятие:

J-t- (4-6)

(3)

Rcm (2-3), (4)

sf

RC

радиус сферы, мм;

радиус цилиндрической поверхности скольжения.

Из условия прочности цапфы в опасных сечениях А-А и Б-Б, а также максимального использования полезного объема шарашки для размещения подшипников

Н (5)

При этом соотношение площадей контактных поверхностей сферического и цилиндрического подшипников 55 равно:

F( п,. йсф Ц+СЗ+ЗАДМ

.пов

сер

(6)

THHrt.rroel -PuHR H Кц()

1. ОПОРА БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащая цапфу с цилиндрической опорной поверхностью и сферической опорной поверхностью концевого подшипника скольжения, центр которой находится в плоскости сопряжения цилиндрической и сферической поверхностей цапфы, и замковый элемент, размещенный на цилиндрических поверхностях шарошки и цапфы, отличающаяся тем, что, с целью повьщ1ения стойкости опоры, замковый элемент выполнен в виде двух полуколец, радиус наружных поверхностей которых больше радиуса внутренней цилиндрической поверхности шарошки, причем радиус сферической опорной по верхности цапфы больше радиуса ее цилиндрической опорной поверхности, а соотношение площадей цилиндрической и сферической опорных поверхностей цапфы находится в пределах . по в. 0,8-1,2, ЦП А .П06. . § площадь сферической гдеr-g Jjgg опорной поверхности , (Л площадь цилиндричесиил. нов. кой опорной поверхности. 2. Опора ПОП.1, отлич а .ющ а я с я тем, что на цилиндрической и сферической опорных поверхностях цапфы выполнены спиральQD ные канавки, противоположно на00 правленные. 00 00