Буровое шарошечное долото Советский патент 1992 года по МПК E21B10/22 

Изобретение относится к инструменту для бурения скважин, а более конкретно - к буровым шарошечным долотам со смазываемыми опорами.

Известно буровое шарошечное долото, содержащее шарошку со ступенчатой внутренней расточкой, подшипниковые опоры, цапфу с опорной ступенью под упорный подшипник, емкость со смазкой и средство для переноса смазки в подшипниковые опоры.

Недостатком указанного долота является сложность конструкции, обусловленная наличием распорных шаров и запорного кольца с клапаном. Кроме того, расположение емкости со смазкой в цапфе ослабляет ее сечение, вследствие чего ухудшаются прочностные характеристики, а средство для переноса смазки в подшипниковые опоры не позволяет подавать смазку непосредственно в упорный подшипник.

Наиболее близко к предлагаемому буровое шарошечное долото, содержащее цапфу, установленную на цапфе шарошку с

вооружением, радиальные и упорные подшипники, емкость со смазкой, узел подачи смазки в подшипники, размеще нный на упорных поверхностях цапфы и шарошки.

В этом долоте узел подачи смазки вступает в работу не сразу, а только при разгерметизации подшипников, осуществляя порционную дозированную смазку, а эксцентричное расположение емкости не позволяет надежно смазать кольцевой подшипник.

Цель изобретения - повышение надежности путем обеспечения постоянной подачи смазки.

Указанная цель достигается тем, что в буровом шарошечном долоте, содержащем цапфу, установленную на цапфе шарошку с вооружением, радиальные и упорные подшипники, емкость со смазкой, узел подачи смазки в подшипники, размещенный на упорных поверхностях цапфы и шарошки, емкость со смазкой размещена по оси в центральном торце расточки шарошки, а узел подачи смазки выполнен в виде коль&

VI

О

ч

ел о

цевой канавки на упорной поверхности цапфы и двух сообщенных с ней тангенциальных отверстий, одно из которых расположено с набегающей стороны перед вертикальной плоскостью симметрии ша- рошки, а другое - с диаметрально противоположной сбегающей стороны.

На фиг. 1 изображено буровое шарошечное долото; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Буровое шарошечное долото содержит лапу 1 с цапфой 2, установленную на цапфе шарошку 3 с вооружением 4, радиальный 5 и упорный 6 подшипники.

Емкость 7 со смазкой размещена по оси в центральном торце 8 расточки шарошки. На упорных поверхностях 8 и 9 соответственно цапфы 2 и шарошки 3, образующих упорный подшипник 6, размещен узел подачи смазки в виде кольцевой канавки 10 на упорной поверхности 8 цапфы и двух сообщенных с ней тангенциальных нижнего и верхнего отверстий 11 и 12. Нижнее из отверстий 11 расположено с набегающей стороны перед вертикальной плоскостью 13 симметрии шарошки, проходящей через центр зоны нагружения, а верхнее отверстие 12 - с диаметрально противоположной сбегающей стороны. Отверстия 11 и 12 выведены в радиальный зазор между цапфой 2 и шарошкой 3 и могут быть наклонены под углом к плоскости симметрии 13. Палец 14 замыкает тела 15 качения.

Буровое шарошечное долото работает следующим образом.

При работе долота на забое упорный подшипник 6 воспринимает всю осевую нагрузку. При этом осевой зазор по упорным поверхностям 8 и 9 становится равным нулю. Тем самым разгружаются подшипники 15 качения. В этот момент происходит нагрев подшипников от сил трения, начиная с зоны контакта упорных поверхностей 8, 9 и кончая всей опорой. В результате этого

смазка, размещенная в емкости 7, разжижается и поступает в верхнюю часть опоры - в зону Б малого давления, образуемую при нагружении шарошки и получении зазора б в верхней части. Одновременно смазка через отверстие 12 кольцевой канавки 10 поступает в зазор б. Далее смазка под действием центробежных сил вращения шарошки движется по серповидному зазору б вниз, стемясь попасть в нижнее отверстие 11, откуда по кольцевой канавке 10 проходит в верхнее отверстие 12 и далее снова по замкнутому контуру системы.

В результате этого происходит постоянная смазка упорных поверхностей 8 и 9, их охлаждение, а также охлаждение всех подшипников. Благодаря расположению отверстий 11 и 12 с набегающей стороны и, соответственно, сбегающей сторон шарошки можно создать перепад давления смазки в опоре и тем самым обеспечить циркуляцию смазки, цикличная сменяемость которой положительно сказывается на охлаждении трущихся поверхностей. Формула изобретения Буровое шарошечное долото, содержащее цапфу, установленную на цапфе шарошку с вооружением и с радиальными и упорными подшипниками, емкость со смазкой и узел подачи смазки в подшипники, размещенный на упорных поверхностях цапфы и шарошки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы долота путем обеспечения постоянной подачи смазки, емкость со смазкой размещена по оси в центральном торце расточки шарошки, а узел подачи смазки выполнен в виде кольцевой канавки на упорной поверхности цапфы и двух сообщенных с ней тен- генциальных отверстий, одно из которых расположено с набегающей стороны перед вертикальной плоскостью симметрии шарошки, а другое - с диаметрально противоположной сбегающей стороны.

04й/

Буровое шарошечное долото. Использование: инструмент для бурения скважин со смазываемыми опорами. Сущность изобретения: буровое шарошечное долото содержит цапфу, шарошку с вооружением, радиальные и упорные подшипники, емкость со смазкой, узел подачи смазки в подшипники. Емксоть со смазкой размещена по оси в центральном торце расточки шарошки. Узел подачи смазки выполнен в виде кольцевой канавки на упорной поверхности цапфы и двух сообщенных с ней тангенциальных отверстий. Одно отверстие расположено с набегающей стороны перед вертикальной плоскостью симметрии шарошки, другое - с диаметрально противоположной сбегающей стороны. 2 ил.

Ю