Шарошечное долото Советский патент 1988 года по МПК E21B10/22 

сл

4 00 Nd

СО

«л

Фие.1

1432

ленная на торце Ш 1 штифтами 9 и взаимодействующая с П 7. У торца Ш 1 размещен уплотнительный элемент, выполненный в виде пары установленных между крьшкой 8 и лапой 2 тарельчатых пружин. Последние обращены друг к другу вогнутыми поверхностями. При вращении долота Ш 1 вращается на цапфе 3. Осевые усилия воспринимаются

79

П 5 и частично П 6, радиальные усилия - П 4, 6, 7. Сопрягаемая с цапфой 3 с натягом крьпика 8 увеличивает площадь взаимодействия цапфы 3 с Ш 1, при этом уменьшаются удельные нагрузки на П 4-7. Установка уплотнитель- ного элемента между крышкой 8 и лапой 2 также уменьшает нагрузки на П 4-7. 4 ил.

Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения - увеличение ресурса работы долота за счет уменьшения удельной нагрузки на подшипники (П). На цапфе 3 лапы 2 при помощи концевого радиального П 4, торцового П 5, П 7 скольжения и замкового П 6 смонтирована шарошка (Ш) 1. Выполненный в виде набора тарельчатых пружин П 7 установлен у торца Ш 1 и сопряжен с последней и цапфой 3 с натягом. На 3 с натягом установлена крьш1ка 8, закреп

1

Изобретение относится к буровой технике и касается породоразрушающе- го инструмента, в частности шарошечных долот.

Цель изобретения - увеличение ресурса работы долота за счет уменьшения удельной нагрузки на подшипники .

На фиг. 1 схематически изображено шарошечное долото; на фиг. 2 - расположение тарельчатых пружин во время сборки замкового подшипника; на фиг, 3 - тарельчатая пружина; на фиг. 4 - уплотнительный элемент.

Долото содержит шарошку 1, лапу 2 с цапфой -3, концевой радиальный подшипник 4, торцовый подшипник 5 скольжения, замковый подшипник 6, набор тарельчатых пружин 7 и крьш1ку 8, за- крепленную на торце шарошки, например штифтами 9. Пружины 7 выполнены из антифрикционного материала, например бронзы БрБ2. Из этого же материала может быть выполнена и крьш1ка 8.

Особенность сборки долота состоит в том, что несжатые тарельчатые пружины, которые предварительно установлены с натягом в отверстие корпуса шарошки 1, собраны в пакет конус в конус (фиг. 2) и имеет с цапфой 3 радиальный зазор S . . Шарошка 1 с тоцовым 5 и радиальным 4 подшипниками несжатыми пружинами 7 и незакрепленной крышкой 8 свободно устанавливается в рабочее положение на цапфу 3 лапы 2. После этого собирается замковый подшипник, т.е. шарики замкового подшипника 6 через канал в шарошке (не показан) вводятся в замок. Затем пружины 7 подвергаются сжатию крьш1- кой 8. При сжатии пружин 7 последние

деформируются и в радиальном направлении, т.е. каждая из пружин стремится дополнительно распереть шарошку 1 и обжать цапфу 3. Радиальный зазор 5 при этом постепенно выбирается и затем здесь 1ежду цапфой 3 и пружинами 7) создается натяг.

После сжатия пружин, т.е. создания указанного натяга, крьш1ка 8 заг крепляется на торце шарошки 1, напри :мер, штифтами 9 либо приваривается к шарошке 1.

Для уменьшения осевого усилия сжатия пакета пружин 7 каждая из них может снабжаться пазами 10 (фиг. 3), открытыми в сторону шарошки 1. Эти пазы могут быть использованы как карманы для соединения запаса смазочног материала, который проникает при работе долота в зону трения через микрозазоры между пружинами 7.

Долото работает следующим образом

При вращении долота в результате взаимодействия шарошки 1 с забоем она вращается на й,апфе 3. Осевые усилия воспринимаются торцовым подшипником 5 и частично замковым подшипником 6. Радильные усилия воспринимаются концевым подшипником 4, тарельчатыми пружинами 7, а также замковым подшипником 6.

Крьш1ка 8 может сопрягаться с цапфой 3 также с натягом, что увеличивает площадь взаимодействия цапфы с шарошкой, т.е. уменьшает удельные нагрузки в подшипниках, повьш1ает надежность герметизации шарошки. Последнее может быть также достигнуто путем установки уплотнительного элемента между крьш1кой 8 и лапой 2. Это уплотнительньм элемент целесообразно

выполнять в виде пары пружин Бельви- ля 11, установленных своими внутренними поверхностями одна к другой. При таком исполнении уплотнительного элемента трение его о детали долота происходит по наименьшему радиусу.

Формула изобретения

Шарошечное долото, -содержащее лапу с цапфой, шарошку, установленную на цапфе посредством замкового подшипника, концевого радиального подшипника скольжения, подшипника сколь- жения, установленного у торца шйрош- ки и сопряженного с шарошкой и цап

79

фой с натягом, и уплотнительный эле- .мент, установленный у торца шарошки, отличающееся тем, что, с целью увеличения ресурса работы долота за счет уменьшения удельной нагрузки на подшипники, оно снабжено крышкой, установленной с натягом на цапфе, закрепленной на торце шарошки и взаимодействующей с подшипником скольжения, вьшолненным в виде набора тарельчатых пружин, а уплотнительный элемент выполнен в виде пары тарельчатых пружин, установленных между крышкой и лапой, вогнутыми поверхностями обращенных друг к другу.

.2

ю

Фиг.З

Фиг Л