Герметизирующее устройство опоры шарошки Советский патент 1980 года по МПК E21B10/22 F16J15/40 

1

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в шарошках для бурения скважин большого диаметра и выработок, в частности восстающих выработок на подземных рудниках.

Износостойкость породоразрушающего шарошечного инструмента во мно- гом зависит от качества герметизации опор шарошек. Герметизируемые зазоры между корпусом шарошки и лапой или торцовыми крышками оси шарошки в процессе бурения изменяют свою величину в результате ударных нагрузок, температурных колебаний, особенно характерных для работы шарошечных инструментов при бурении скважин большого диаметра . Износ подшипников приводит к появлению, осевого люфта шарошки, что дополнительно ухудшает герметизацию ее опоры. Другой особенностью работы герметизирующих устройств опоры шарошки является постоянное присутствие абразивной среды.

Известно герметизирующее устройство опоры, содержащее, кольцевую камеру, выполненную в торце шарошки и сообщающуюся с промывочным каналом, и упругие уплотнительные кольца, которые посредством 1ЖИДКОСТи, поступающей в камеру через промывочные каналы, поджшлаются к краям уплотнительной кольцевой камеры 1.

5 Недостатком устройства является то, что шлам имеет возможность накапливаться в зазоре между корпусом и осью шарошки перед уплотнительной кольцевой камерой. Кроме того, в случае падения давления жидкости в уплотнительной камере шлам проникает в нее. При возникновении осевого люфта корпуса возможно нарушение герметичности полости опоры.

15 Ближайшим Tio технической сущности является герметизирующее устройство опоры шарошки, включаюьчее уплотнительное кольцо, взаимодействующее с торцом шарошки, промывочную каме20 РУ с каналами для подвода и выхода очистного агента 2.

Недостатками устройства являются большой расход жидкости для создания постоянной за.в.сы перед уплотняе25 ым зазором и возможность попадания в зазор шлама при прекращении подачи жидкости.

Целью изобретения является увеличение надежности работы устройства /

30 и уменьшение расхода очистного аген га.

Указанная цель достигается тем, что герметизируккцее устройство, снабжено тарельчатой пружинной диафрагмой с отверстиями, разделянядей пронывочную камеру на две полости и взаимодействующей с уплотнительным кольцом, при этом упло- нительное ольцо-установлено подвижно в осевом направлении с возможностью поджатия к торцу шарошки.

На фиг.1 изображено герметизирующее устройство, встроенное в корпус шарошки, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2.

Герметизирующее устройство встроено в корпус 1 шарошки, снабженной породоразрушающими элементами 2, и герметизирует полость подшипников 3 с опорной втулкой 4, установленной на оси 5. Устройство состоит из торцовых крышек 6,неподвижно установленных на оси 5, аксиально подвижных колец 7 с уплотнительными кольцами

8и тарель 1атой пружинной диафрагмы 9.

Крышки 6 и кольца 7 образуют в корпусе 1 шарошки промывочные камеры 10. Для подвода жидкости в оси 5 выполнены каналы 11. Для выхода жидкости оставлен зазор между торцовыми крышкам,и 6 и корпусом 1,

Каждая промьшочная камера 10 раз делена тарельчатой пружинной диафрагмой 9 на две последовательные по потоку жидкости полости, которые сообцаются между собой через отверстия в периферийной части диафрагмы 9,. выполненные в примере конкретного исполнения в виде сквозных пазов. Аксиально подвижные кольца 7 поджаты тарельчатой пружинной диафрагмой

9к торцу корпуса 1. Пружинная диафрагма 9 укреплена на крышках 6 посредством шлицевого соединения, а с кольцами 7 соединена лепестками ,входящими в пазы периферийной части колец 7 (см. фиг.4), что позволяет .удерживать кольца 7 и пружинную диафрагму 9 от поворота на оси 5. Для лучшей очистки зоны контакта в кольцах 7 выполнены промывочные каналы

Герметизирующее устройство опоры шарошки работает следующим образом.

Через каналы 11 очистной агент, напршлер жидкость, подается в промывочную камеру 10 в полость перед диафрагмой 9 (циркуляция жидкости показана стрелками на фиг.1, 3). Через отверстия в периферийной части диафрагмы 9 жидкость поступает в следунпую полость камеры 10, создавая в зоне, прилегающей к отверстиям.

повыиенный напор, который в сочетании с центробежными силами обеспечивает вынос абразивных частиц через зазор между корпусом 1 и крышками 6.

8случае прекращения подачи жидкости шлам, проникающий в зазор, оседа ет в полости, прилегающей к крынке - 6 и при включении промывки выносится наружу. Таким образом, диафрагма

9и крынка 6 образуют в промьшочной амере 10 шламоулавливакщий карман,

0 который периодически промывается

через отверстия в периферийной части диафрагмы 9.

При возникновении осевого люфта корпуса 1 шарошки уплотнительное,

5 кольцо 7 перемещается под усилием тарельчатой пружинной диафрагмы 9, оставаясь постоянно прижатым к контактным поверхностям, Прэникновению промьшочной жидкости внутрь подшип ника препятствует уплотнительное

кольцо 8.

Повышенная защита контактных поверхностей корпуса 1 и подвижных уплотнительных колец 7 от шлама достигается промывкой этих поверхностей.

5 через каналы 12, выполненные в уплотнительньзх кольцах 1, Этим обеспечивается также отвод через промывочную камеру частиц металла, образующихся при износе контактных поверхностей.

Q Устройство позволяет повьгюить надежность герметизации опо-ры шарошки при минимальном расходе очистного агента.

Формула изобретения

Герметизирующее устройство опоры шарошки, включающее уплотнительное кольцо, взаимодействующее с тор0 цом шарошки, промьюочную Kat-iepy с

каналами для подвода и выхода очистного агента, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности работы устройства и уменьше5 ния расхода очистного агента, оно снабжено тарельчатой пружинной диафрагмой с отверстиями, разделяющей промывочную камеру на две полости и взаимодействующей с уплотнительным

Q кольцом, при этом уплотнительное кольцр установлено подвижно в осевом направлении с,возможностью поджатия к TOpni4 шарошки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 181572, кл. Е 21 В 9/08, 1965.

2.Авторское свидетельство СССР 252794, кл. F 16 J 15/40, 1967 (прототип).

W

м Jr

6-S

Л-R

912