Устройство для шламозащиты и смазки опор шарошечного долота Советский патент 1986 года по МПК E21B10/24 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для шламозащи- ты и смазки опор шарошечного долота, и может быть использовано в шарошечных долотах, осуществляюш,их бурение скважин различного назначения с очисткой забоя, преимуш,ественно газообразным агентом, в котором распылено смазочное веш,ество.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства и более полное отделение смазочного веш,ества из потока газообразного агента.

На фиг. 1 изображено устройство для шламозащиты и смазки опор шарошечного долота, разрез; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - то же, при совмеш,енных боковых окнах корпуса и втулки; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 - свободный конец втулки с уплотняюш,ей манжетой.

Устройство для шламозаш,иты и смазки опор шарошечного долота содержит корпус 1 с боковыми окнами 2, размеш,енный внутри корпуса запорный элемент обратного клапана в виде втулки 3 с боковыми окнами 4, число которых равно числу боковых окон корпуса, и установленный на корпусе навстречу потоку, идущему на очистку скважины газообразного агента, конусный отражатель 5 для отделения и направления в опоры шарошек распыленного в этом агенте смазочного вещества. Конец втулки 3 жестко связан с конусным отражателем 5 и имеет возможность ограниченного углового смещения относительно корпуса 1, а конусный отражатель снабжен винтовыми лопастями 6. Свободный конец втулки может быть снабжен уплотняющей манжетой 7, а наружная цилиндрическая поверхность втулки может быть облицована прокладочным материалом, например резиной, прорезиненной тканью, винипластом, фторопластом и т. п. Втулка 3 имеет выступы 8 и 9, а корпус 1 - выступы 10 и И, которые взаимодействуют между собой, ограничивая угловое смещение втулки относительно корпуса. Возвращение втулки в исходное положение, при котором ее боковая поверхность перекрывает окна в корпусе, осуществляется с помощью возвратного механизма, например плоской пружины 12. Последняя одновременно предохраняет втулку от осевого смещения относительно корпуса. Возможны и другие варианты исполнения возвратного механизма и элемента, предотвращающего осевое смещение втулки относительно корпуса, например устрой

ство устанавливается в центральном продувочном канале 13 долота перед спуском последнего в скважину.

Устройство работает следующим образом

В процессе бурения поток газообразного агента с распыленным в нем смазочным веществом (например, маслом) при входе в ниппельную полость долота взаимодействует с БИНТОВЫМИ лопастями 6 конусного отражателя 5 и закручивается. Под действием центробежных сил большая часть распыленного в потоке смазочного вещества отбрасывается к стенкам ниппеля долота, конденсируется на них и стекает на дно ниппеля, где расположены входные отверстия каналов 14 в лапах 15 шарошечного долота. Меньшая часть смазочного вещества конденсируется на конусном отражателе и также отбрасывается к стенкам ниппеля, по которым затем стекает на дно ниппеля. Скапливающееся на дне ниппеля выделенное из

потока смазочное вещество вместе с частью газообразного агента по каналам 14 в лапах 15 поступает в опоры шарощек (не показаны), смазывая и охлаждая подшипники. Одновременно от действия потока газообразного агента на винтовых лопастях 6 возникает крутящий момент, который тут же передается на втулку 3 через жестко связанный с ней конусный отражатель 5, заставляя ее поворачиваться в корпусе 1. Поворот втулки продолжается до тех пор, пока ее выступы 8 и 9, контактировавшие ранее с выступами 10 и II корпуса (фиг. 2, 3 и 5), не упрутся, поменявшись местами, в те же выступы корпуса (фиг. 4). При этом боковые окна 4 втулки совмещаются с боковыми окнами 2 корпуса, чем обеспечивается свободный проход очищенного от смазочного вещества газообразного агента во внутреннюю полость корпуса и далее на забой скважины для очистки его от разрушенной породы. После прекращения подачи газообразного агента втулка 3 под действием возвратной пружины 12 поворачивается относительно корпуса в противоположном направлении до упора ее уступов 8 и 9 в уступы 10 и 11 корпуса соответственно, т. е. возвращается в исходное положение (фиг. 1, 2, 3 и 5). В этом положении боковые окна корпуса оказываются перекрытыми боковой поверхностью втулки, и центральный продувочный канал долота изолируется от забоя, что предохраняет опоры щарошек от проникновения в них шлама через ниппельную полость долота.

BtjffA

;/

10

8

J2

(pue-2

w

фиг.З

б - В

iO

10

В - в

12

11

Фиг.6