Наддолотный лубрикатор Советский патент 1992 года по МПК E21B10/24 

Изобретение относится к породоразру- шающему инструменту буровой техники, а более конкретно - к устройствам для смазки шарошечных долот при бурении скважин с очисткой забоя преимущественно сжатым воздухом и водо-воздушной смесью на горизонтах карьеров с естественным притоком грунтовых вод.

Известны устройства, включающие резервуар, выполненный в виде заглушки для перекрытия внутриниппельной полости долота с отверстиями в ее периферийной части и закрепленных на заглушке одна в другой двух труб, кольцевое пространство между которыми закрыто крышкой, а также подпружиненную подвижную втулку для перекрытия смазочных каналов.

Принудительная или самотеком подача смазочного материала из резервуара во внутриниппельную полость долота в процессе бурения и перекрытие смазочных каналов после отключения источника продувочного агента, достигаемое такой

конструкцией, обеспечивают стабильную смазку опор шарошек, но исключают возможность их продувки, что приводит к смешению смазочного материала с буровым шламом и образованию в полости подшипников абразивной массы.

Известно другое устройство, включающее резервуар в виде цилиндра с расположенной в нем центральной трубкой, крышку, закрепленную на резервуаре с дном в виде заглушки с отверстиями, размещенный в резервуаре воздухоочиститель в виде трубок, изогнутые верхние концы которых расположены над крышкой, а нижние концы установлены в отверстиях заглушки, центральный обратный клапан, связанный с центральной трубкой, и боковые обратные клапаны, связанные с нижними концами трубок воздухоочистителя.

Недостатком известного устройства является наличие перемычки во втулке и подвижного элемента с пружиной. В результате такого решения создается значителыюе гидравлическое сопротивление потоку продувочного агента, что приводит к невозможности использования известной конструкции по причине срабатывания контрольного клапана компрессора и отключению смесителя бурового станка.

Кроме того известное устройство обладает недостаточной надежностью срабатывания механизма перекрытия отверстий заглушки и более узким диапазоном регулирования подачи смазки.

Целью изобретения является повышение эффективности работы лубрикатора за счет уменьшения гидравлических сопротивлений потоку продувочного агента и увеличению надежности1 обратных клапанов.

Указанная цель достигается тем, что известное устройство, включающее резервуар е виде цилиндра с расположенной в нем центральной трубкой, крышку, закрепленную на резервуаре с дном в виде заглушки с отверстиями, размещенный в резервуаре воздухоочиститель в виде трубок,изогнутые верхние концы которых расположены над крышкой, а нижние концы установлены в отверстиях заглушки, центральный обратный клапан связан с центральной трубкой и боковые обратные клапаны, связанные с нижними концами трубок воздухоочистителя - снабжено центральным обратным клапаном, выполненным в виде эластичного элемента, установленного в нижней части центральной трубки, а боковые обратные клапаны выполнены в виде сильфонов со сквозными отверстиями на гофрах, установленных в резервуаре над заглушкой и закрепленных к трубкам воздухоочистителя между ее средней и нижней частями, причем нижняя часть трубки воздухоочистителя расположена в отверстиях заглушки с возможностью продольного перемещения.

Такое конструктивное решение позволяет, использовав эластичный клапан для шламозащиты опор долота, создать минимальное гидравлическое сопротивление потоку продувочного агента, т.к. основная часть потока движется при этом прямолинейно.

Одновременно, использование сильфо- на со сквозными отверстиями на гофрах, установленных в резервуаре над заглушкой, позволяет увеличить надежность обратных боковых клапанов за счет упрощения конструкции.

На фиг. 1 показан сильфон или гофрированная трубка, с закрытыми отверстиями; на фиг. 2 - сильфон или гофрированная трубка с открытыми отверстиями (стрелками показано движение масла); на фиг, 3 - нижний элемент сильфонэ или гофрированной трубки, поперечный разрез; на фиг. 4 - заглушка резервуара с разделительными каналами, поперечный разрез.

Наддолотный лубрикатор состоит из резервуара 1 для смазочного материала, выполненного в виде цилиндра 2, с расположенной в нем центральной трубкой 3, крышки 4, закрепленной на резервуаре 1 воздухоочистителя 7 в виде трубок, изогнутые верхние концы которых с вырезом 8 расположены над крышкой 4, а нижние концы 9 установлены в отверстиях б заглушки 5, центрального обратного эластичного клапана 10, связанного с центральной трубкой

3 и установленного в ее нижней части. Боковые обратные клапаны 11 выполнены в виде сильфонов 12 со сквозными отверстиями на гофрах 13, установленных в резервуаре 1 над заглушкой 5 и закрепленных к трубкам

воздухоочистителя 7 между ее средней и- нижней частями 9, причем нижняя часть 9 трубки воздухоочистителя 7 расположена в отверстиях 6 заглушки 5 с возможностью продольного перемещения. На трубках воздухоочистителя 7 под крышкой 4 выполнены диаметрально расположенные отверстия 14. Для заправки резервуара 1 смазочным материалом на крышке 4 установлена масленка 15.

В процессе бурения с использованием лубрикатора основная часть потока направляется через внутреннюю полость центральной трубки 3, раздвигая стенки клапана 10, на забой скважины. Другая часть потока

через вырезы 8 воздухоочистителя 7 обезвоживается и поступает внутрь трубок воздухоочистителя 7.

Нижняя часть 9 трубки воздухоочистителя 7 имеет внутренний диаметр несколько

меньший, нежели диаметр всей трубки воздухоочистителя 7.

В связи с этим при прохождении воздушного потока через трубку воздухоочистителя 7, сильфон 12 и нижнюю часть 9

поток будет оказывать растягивающее действие на сильфон 12 и нижняя часть 9 переместится в нижнее крайнее положение через отверстия б в заглушке 5. При этом сильфон 12 растянется и сквозные отверстия 13 на гофрах откроются и смазочный материал из резервуара 1 через отверстия на гофрах 13 будет поступать во внутреннюю полость трубки воздухоочистителя 7 и

извлекаемый потоком через нижнюю часть трубки 9 поступит во внутриниппельную полость долота и затем в его опоры, оказывая им смазывающее действие.

При отключении источника подачи продувочного агента под действием упругих сил

сильфона 12 его гофры сжимаются, перекрывая сквозные отверстия 13 на их поверхностях. При этом нижняя часть 9 трубки воздухоочистителя 7 возвращается в верхнее положение. Смазочный материал в этом случае не поступает в подшипники долота.

Клапан 10 также закрывается, предотвращая доступ бурового шлама внутрь устройства, а следовательно, и подшипников долота.

Количество и диаметр сквозных отверстий 13 на одном элементе сильфона 12, а также количество элементов, выполненных со сквозными отверстиями 13, подбираются экспериментальным путем с учетом свойств применяемой смазки и ее оптимального расхода.

Пии смене долота наддолотный лубрикатор переставляют на новое долото и через масленку 15 заполняют резервуар 1 новой порцией смазочного материала.

Технические преимущества предложенного технического решения по сравнению с прототипом заключаются в следующем:

-наличие в конструкции наддолотного лубрикатора сильфона создаст минимальное гидравлическое сопротивление потоку воздуха;

-выполнение количества сквозных отверстий на элементах сильфона позволяет в широком диапазоне регулировать расход смазки (от выполнения отверстий на одном элементе до выполнения отверстий на всех элементах сильфона с различным шагом между отверстиями);

-использование сильфона в качестве запорно-регулирующего узла позволяет более надежно регулировать расход смазки.

Совокупность указанных технических преимуществ предложенного технического решения по сравнению с прототипом обеспечивает положительный эффект согласно цели настоящего изобретения.

Формула изобретения Наддолотный лубрикатор, включающий резервуар в виде цилиндра с расположенной в нем центральной трубкой, крышку, закрепленную на резервуаре с дном в виде заглушки с отверстиями, размещенный в резервуаре воздухоочиститель в виде трубок, изогнутые верхние концы которых расположены над крышкой, а нижние концы установлены в отверстиях заглушки, центральный обратный клапан, связанный с центральной трубкой, и боковые обратные клапаны, связанные с нижними концами

трубок воздухоочистителя, отличающийся тем. что, с целью повышения эффективности работы лубрикатора за счет уменьшения гидравлических сопротивлений потоку продувочного агента и обеспечения более

высокой надежности обратных клапанов, центральный обратный клапан выполнен в виде эластичного элемента, установленного а нижней части центральной трубки, а боковые обратные клапаны выполнены в виде

сильфонов со сквозными отверстиями на гофрах, установленных в резервуаре над заглушкой и закрепленных к трубкам воздухоочистителя между ее средней и нижней частями, причем нижняя часть трубки воздухоочистителя расположена в отверстиях за- глушки с возможностью продольного перемещения.

8в

Фае. У

Использование: породоразрушающий инструмент буровой техники, Наддолотный лубрикатор содержит резервуар в виде цилиндра с центральной трубкой, крышку с дном в виде заглушки с отверстиями. Воздухоочиститель размещен в резервуаре и выполнен в виде трубок. Их изогнутые верхние концы расположены над крышкой. Нижние концы установлены в отверстиях заглушки. Центральный обратный клапан связан с центральной трубкой. Боковые обратные клапаны связаны с нижними концами трубок воздухоочистителя. Центральный обратный клапан выполнен в виде эластичного элемента. Боковые обратные клапаны выполнены в виде сильфонов со сквозными отверстиями на гофрах. Гофры установлены в резервуаре над заглушкой и прикреплены к трубкам воздухоочистителя. Нижняя часть трубки воздухоочистителя расположена в отверстиях заглушки. 4 ил.

Фаз./

Редактор

Составитель Ю. Павлов Техред М.Моргентал

Корректор Н. Гунько