Опора шарошечного долота Советский патент 1981 года по МПК E21B10/22 F16C33/38 

(54) ОПОРА ШАРОИШЧНОГО ДОЛОТА

. I I Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к конструкции опор шарошечных долот. Известен шариковый подшипник, который имеет между всеми шариками пла вающие эластичныеперемычки, выполня ющие функцию сепаратора. Каждая перемычка состоит из упругой части и жесткого обода. Упругая часть изготавливается из литого нейлона и имеет форму двуяковогнутой линзы. Вогнутые поверхности перемычек выполняют роль гнезда под шарик l. Недостатком данных шарикопддшйп ников при использовании их в опорах шарошек, является то, что полимеры (нейлон, резина и пластмассы), из которых предлагается изготавливать сепарирушцие прокладки, характеризуется нестабильностью конструктивных размеров под влиянием высокой нагрузки, температуры и хи чески активных компонентов промывочной жидкости, нёдостаточной механической прочностью, низкой теплопроводностью. Известны также опоры шарошечных долот, состоящие из шариковых и роликовых подшипников, снабженных сепараторами, которые выполнены в виде плавающих прокладок с боковыми сферическими или цилиндрическими поверхностями, соответствующими поверхностям тел качения, размещенными между телами качения и изготовленными из резиновых тел пластмассовых материалов с внутренней армировкой их металлическим каркасом С 2. Недостатком является то, что в известный опорах в зоне контакта сепарирующих прокладок с- шарик ami создаются неудовлетворительные условия смазки вследствие того, что соприкасающиеся поверхности, внутреняя - прокладок и наружная - шариков, имеют один и тот же радиус кривизны. Такое соотношение радиусов кривизны приводит к тому, что отсутствует естест- веняо сужающийся зазор и, как следствие в зоне контакта не возннкает масляный клин, необходимый для создания хороших условий смазки. Цель изобретения - увеличение долговечности опоры шарошечного долота и повышение надежности ее работу путем уменьшения износа поверхностей контакта шариков и сепарирующих прокладок , Цель достигается тем, что в опоре шарошечного долота, состоящей из шариков и, установленных между ними , сепарирующих прокдадок, которые выполнены из твердого металлокерамнческого сплава, внутренние поверхности сепарирунщих прокладок, входящие в контакт с шариками, имеют коническую форму что приводит к образованию естественно сужающегося зазора и к появ лению, в связи с этим, маслянного кли на, создающего хорошие условия смазки тру1да1хся поверхностей шариков и се парнрующих прокладок. Для получения возможности сборки опоры из всего комплекта сепарирующих прокладок, две прокладки, входяпще в контакт с одним и тем же шариком, имеют на одном торце поперечный несквозной желобок цилиндрической формы обращенный к шарику, который при сбор ке по этим желобам вставляется на свое место последним. На фиг. 1 изображена опора шарошеч ного долота, общий вид; на фиг. 2 сепарирую цая прокладка в трех проекциях с поперечным несквозным желобком цилиндрической формы на одном из ее торцов; на фиг. 3 - работа сепарирующей прокладки, находящейся в контакте с двумя шариками., Опора состоит (фиг.1) из внутренней Дорожки качения 1 на лапе долота), наружной дорожки качения 2 (на шарошке), шариков 3, сепарирующих про кладок 4 и двух сепарирующих прокладок 5 с нескоэш м желобком 6, обращенных к .одному шарику 7, при сборке вставляется последним. Сепарирующая прокладка.(фиг 2), которая находится в контакте с шариком всвав ляемым при сборке последним, имеет на одном из торцов несквозной желобо образованный цилиндрическойповерхностью 8, радиус кривизны которой ра вен радиусу шарика, как и на всех ос тальных прокладках, внутренние поверхности 9 и 10, которыми проклад.ка входит в контакт с шариками, образованы конической поверхностью, а центральная полость 1I служит камерой для создания запаса смазки. При работе опоры ( фиг.3 . левый шарик, вращаясь против часовой стрелки, захватывает смазку из полости опоры и, контактируясь с сепарирующей прокладкой, образует с ее верхней поверхностью 9 масляный клин 12. Далее смазка поступает в полость 11, а из нее в зону контакта шарика с внутренней поверхностью прокладки на ее противоположном конце. Здесь также образуется масляный кгшн 13. Аналогично происходит смазывание, контактирукщих поверхностей прокладки и правого шарика. Применение опоры шарошечного долота позволит увеличить долговечность опоры и повысить надежность ее работы за счет наличия желобков на двух сепарирующих прокладках, создающих условия проведения сборки опоры без затруднений. Появляется возможность применения при изготовлении сепарирующих прокладок твердых металло-керамических спеченных сплавов, обладающих высокой износостойкостью и не обладающих недостатками полимеров. Положительный эффект достигается также за счет того, что в зоне контакта сепарирующих прокладок с шариками, благодаря появлению ь сужающемся зазоре масляного клина, создаются благоприятные условия смазки, уменьшающие износ поверхностей трения деталей опоры. . Формула изобретения 1.Опора ша рошечного долота, включающая шарики и сепарирумицие прокладт ки, отличающаяся тем, что, с целью повышения стойкости .опо ры, две сепарирухицие прокладки, входящие в контакт с одним и тем же шариком, вставляе в11м в опору последним, имеют на одном торце иесквоз ой желобок цилицдрической формы, радиус кривизны которого равен радиусу шарика, при эфом сепарирукпре прокладки выполнены из твердого металло керамического сплава. 2.Опора по п. 1, отличающая с я тем, что, с целью улучшения условий смазки,внутренние поверхности сепарирующих прокладок.

входящие в контакт с шарикамч, имеют коническую форму.

Источники информаИкии, , принятые во внимание при экспертизе

f 212909, кл. Е 21 В 9/10, 1966 (првтотип).