ОПОРА БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА Советский патент 1974 года по МПК E21B10/22 

1

Изобретение относится к области бурения скважин, в частности к породоразрушающим инструментам.

Известны опоры шарошечных долот, включающие шарошку с внутренней рабочей поверхностью, тела качения и цапфу с беговой дорожкой овального профиля. Такое выполнение опоры, обеспечивая распределение нагрузки на цапфу через большее количество тел качения, вместе с тем не исключает зашемления тел качения при бурении, что приводит к интенсивному износу опорных элементов в области нагружения.

Предлагаемая опора отличается от известных тем, что расстояние между рабочей поверхностью шарошки и беговой дорожкой цапфы с нагруженной стороны определяется соотношением

б-cosa,

где h - расстояние между рабочей поверх«остью шарошки и беговой дорожкой цапфы с нагруженной стороны, мм;

d - диаметр тел качения, мм;

б - величина упругой деформации тел качения, мм;

а-центральный угол между осью нагружения и осью наиболее нагруженного тела качения, градус.

На чертеже схематически показана описываемая опора.

Между рабочей поверхностью 1 шарошки и поверхностью 2 беговой дорожки цапфы

размещены тела качения 3. Профиль дна беговой дорожки цапфы представляет собой совокупность двух дуг окружностей. Одна из дуг радиусом г описывает ненагруженную часть цапфы. Соотношение между радиусами

/ и г выбирается так, что между поверхностями 1 и 2 со стороны нагружения обеспечивается зазор /г, величина которого больше диаметра тел качения 3 при любых нагрузках, ограниченных прочностью долота. При этом

цапфа опирается на тела качения ЗА и ЗБ, а тело качения ЗВ перемещается без нагружения под действием соседних тел качения. Нагрузка на тела качения определяется из соотношения

Р.

2-COSa

где РО - нагрузка на одно тело качения, кг; РШ - нагрузка на опорный подшипник, кг. Как видно из приведенных соотношений, в предложенной опоре не только исключается явление защемления тел качения, но уменьшается нагрузка на тела качения и цапфу, что повышает работоспособность опоры и долота в целом. Пред-мет изобретения Опора бурового шарошечного долота, включающая шарошку с внутренней поверхностью, тела качеиия и дапфу с беговой дорожкой овального профиля, отличаюш;аяся тем, что, с целью повышения ее работоснособности, расстояние между рабочей поверхностью шарошки и беговой дорожкой цапфы с нагруженной стороны определяется соотношением 4 -f 5-cosa, расстояние межДу рабочей поверхh - ностый шарошки и беговой дорожкой цапфь с Нагруженной стороны, мм; d - диаметр тел качения, ты; величина упругой дефо;рма Цйи тел каS - чения, мм; центральный угол м-ежду осью наа - гружения и осью наиболее нагруженного тела качения, градус.