Опора шарошки Советский патент 1978 года по МПК E21B9/08 

(54) ОПОРА ШАРОШКР1

1

Изобретение относится к буровой , а именно к опорам шарошечных долот.

Известна опора шарошки, содержащая радиашзные подшипники, радиус кривизны поверхности цапфы которых в нагруженной части больше, чем в ненагруженной l

Однако, чтобы иметь в периферийном роликовом подшипнике необходимый боковой зазор, обеспечивающий возможность сборки опоры, диаметр цапфы после обработки относительно номинальной оси должен быть меньше разности между диаметром шарошки и двойным диаметром ролика т. е. если собрать опору после такой обработки, то при ее радиальном нагруже- НИИ все подшипники будут работать с эксцентриситетом, равным величине смешения номинальной оси цапфы относительно оси -симметрии беговых дорожек шарошки, т. е. как и в опорах обычного исполнения.

При Срезании серповидного участка на рабочей части беговой дорожки цапфы под периферийным роликовым подшипником радиальный зазор в направлении нагружения

в этом подшипнике увеличивается, с целью исключения перекоса в опоре необходимо увеличивать радиальные зазоры в других опорах.

Радиальные зазоры и эксцентриситет в подшипниках должны быть большими, чем в опорах обычного исполнения, что не может не сказаться отрицательно на работоспособности концевого и замкового подшипника. Особенно ухудшаются ус- ловия работы замкового подшипника, наиболее чувствительного к эксцентриситету.

Наиболее близким из известных технических решений является опора шарошки, содержащая радиальные подшипники, радиус кривизны поверхности цапфы которых в нагруженной части больше, «ем в ненагруженной, и замковый подшипник 2 .

Однако стойкость этой опоры низкая.

Цепь изобретения - повьпление стоикости опоры.

Эта цель достигается тем, что поверхность цапфы замкового подшипника выполнена с радиусом кривизны, центр которого расположен на линии центров радиусов нагруженной части радиальных подшипников. На фиг. 1 изображена опора шарошки, поперечное сечение; на фиг. 2 - опора буроэого шарошечного допога, продольный paapeaj на фиг. Я - сечения А-А, Б-Б, В-В фиг. 2 (подшвпникн в ненагруженном положении); на фиг. 4 - то же, но подшипники нагружены. Опора бурового шарошечного допота состоит из периферийного роликового ряда 1, аамковиго: шарикового подшипника 2 и концевого роликового подшипника 3. Если подшипники находятся в ненагруженном положении, между беговыми дорожками ропиковьрс подшипников цапфы с рабочей стороны и роликами, занимающими низшее положение, образуется заз°Р лААкс беговые дорожки опираются на ролики 4 и 5, а с нерабочей стороны образуется зазорf j, между роликами 6 и 7 и беговыми дорожками шаро шек. Зазоры образуются также между беговыми дорожками и роликами 8 и 9, занимающими произвольное положение. В этом положении ось дорожек роликов с рабочей стороны и ось замкового шарико вого подшипника на цапфе смещена вверх относительно осей беговых дорожек шарошки. При номинальной нагрузке (фиг. 4) центры радиусов кривизны нагруженных зон совпадают с осями симметрии поверхностей шарошки под все подшипники, что не только не ухудшает условия работы замкового подшипника, но и значитепь- но улучшает, так как при отсутствии эксцентриситета в замковых подшипниках все тела качения одновременно участвую в восприятии осевой составляющей нагрузки опоры.: Когда на опору действует усилие, ме шее номинального, осевая составляющая нагрузки воспринимается в основном шарошками, расположенными с ненагруженной стороны, а при нагрузке больше номинальной-шарошками, расположенными с нагруженной стороны. Так как в процессе работы долота нагрузка на опоры колеблется относительно номинального значения практически в определяемом диапазоне в большую и меньшую сторону, то, в той или иной степени, участвовать в работе будут все зонь замкового нодшипника.:. Участки цапфы под всеми радиальными подшипниками в поперечном сечении (фиг.1) выполнены двумя радиусами, причем радиусы кривизны цапфы под радиальными подшипниками в нагруженных зонах больше, чем в ненагруженных,и центры радиусов кривизны в нагруженных зонах (Rв) расположены на оси симметрии замковых подшипников, а центры кривизны ненагруженных, сторон (R а) смещены от центров кривизны нагруженных сторон в направлении последних на величину Д. . Формула изобретения Опора шарошки, содержащая радиальные подшипники, радиус кривизны поверхности цапфы которых в нагруженной части больше, чем в ненагруженной, и замковый подшипник, отличающаяс я тем, что, с цепью повышения стойкости опоры, поверхность цапфы замкового подшипника выполнена с радиусом кривизны, центр которого расположен на линии центров радиусов нагруженной части радиальных подшипников. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США №3384426, кл. 308-8.2, 1968. 2.Патент Польши №58199 кп. Е 21 В 9/ОО, 1969.

Vv

7

Л 5

S-

Б-Б

A-A

3-е

Фиг,