Герметизированная опора шарошечного долота Советский патент 1982 года по МПК E21B10/22 

(5) ГЕРМЕТИЗИРОВАННАЯ ОПОРА ШАРОШЕЧНОГО

1

Изобретение относится к шарошеч ному по|зодоразрушающему инструменту, а более конкретно к герметизированным опорам шарошечных долот, применяемых для бурения скважин.

Известна герметизированная опора долота, включающая периферийный роликовый подшипник с беговой дорожкой, образованной внутренней поверхностью шарошки и ограниченной внутренним буртом и внешним торцом, прилегающим к резинометаллической уплотнительной манжете, установленной на бурте цапфы в полости между торцами роликов и базовым торцом лапы Ij .

Такое выполнение опоры позволяет уменьшить ширину бурта цапфы, на тором установлено уплотнение, и исключить раскрытие уплотнения в результате одностороннего износа цапфы.Однако накопление продуктов изнаг шивания опоры у периферийных торцов . роликов и уплотнения не устранено и в этой опоре. ДОЛОТА

Недостатком данной герметизированной опоры шарошечного долота является накопление продуктов изнашивания всей опоры в периферийном подшипнике перед уплотнением, которое приводит к опережающему и неравномерному изнашиванию этого подшипника и уплотнения и к снижению долговечности опоры долота.

10

Известна опора шарошечного долота, содержащая шариковые и роликовые подшипники, в которой на наружной поверхности цапфы выполнены канавки, наклонные к оси цапфы f2}.

15

Недостатком этой опоры является отсутствие Возможности удержания продуктов изнашивания подшипников в канавках вследствие циркуляции смазки и принудительного перемещения частиц

20 под действием массовых сил к лапе и к наибольшему диаметру шарошки.

Цель изобретения - повышение долговечности опоры за счет улучшения

условий работы периферийного роликового подшипника и уплотнения.

Указанная цель достигается тем, что на беговой дорожке шарошки выполнена.шламосборная замкнутая ка- , навка, причем канавка Г1роточена в полости, которая наклонена к плоскости окружного сечения беговой дорожки, а беговая дорожка шарошки ммеет перемычку между канавкой и уплотнительным элементом.

Такое выполнение опоры позволяет обеспечить сбор в канавку продуктов изнашивания, движущихся под действием центробежных сил к периферийным торцам роликов и уплотнению, и повысить долговечность большого роликового подшипника и уплотнения, а вместе с ними и долговечность опоры долота в целом.

На чертеже изображена герметизированная опора шарошечного долота, общий вид.

Герметизированная опора включает шарошку 1, цапфу 2, периферийный роликовый подшипник, образованный роликами 3. беговой дорожкой на внутренней поверхности шарошки и беговой дорожкой 5 на внешней поверхности цапфы, и уплотнение 6. Беговая дорожКЗ k ограничена буртом 7 и внешним торцом 8, прилегающим к уплотнению 6 На беговой дорожке шарошки выполнена замкнутая канавка 9. Плоскость,в которой проточена канавка 9, наклонена к плоскости окружного сечения беговой дорожки шарошки на угол . Величина угла подобрана так, чтобы канавка пробегала от бурта 7 до внешнего торца 8, а на беговой дорожке цапфы оставалась перемычка между канавкой и уплотнительным элементом, минимальная толщина которой В подбирается из конструктивных соображений.

Герметизированная опора шарошечного долота работает следующим образом В процессе бурения шарошки 1 учасВУ.ЮТ в двух основных движениях: относительном (вращение шарошки вокруг ее оси) и переносном (вращение шарошки вместе с цапфой 2 вокруг оси долота). Продукты изнашивания опоры центробежными силами относительного и переносного движения отбрасываются к внутренней поверхности шарошки и перемещаются относительно этой поверхности, в том числе относительно беговой дорожки , в направлении от ори долота к уплотнению 6. Продукты изнашивания, достигнув канавки 9, задерживаются в ней. Канавка 9 пробегает последовательно от бурта 7 беговой дорожки до ее внешнего торца 8 за исключением перемычки толщиной В и улавливает основную часть продуктов изнашивания не только внутренних подшипников, но и периферийного роликового подшипника, в результате чего улучшаются условия работы периферийного подшипника и уплотнения 6.

Выполнение предложенной герметизированной опоры шарошечного долота позволяет значительно увеличить долговечность периферийного роликового подшипника и уплотнения и, следовательно, опоры долота в целом.

Формула изобретения

Герметизированная опора шарошечного долота, включающая подшипники с телами качения, беговую дорожку шарошки под роликовые тела качения,шламосборные канавки, размещенные с наклоном к оси шарошки, и уплотнительный элемент,отличающаяся тем, что, с целью повышения долговечности опоры, шламосборная канавка выполнена на.беговой дорожке шарошки под роликовые тела качения замкнутой, причем беговая дорожка имеет перемычку между канавкой и уплотнительным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3096835, кл.308-8.2, опублик. 1963.

2.Авторское свидетельство СССР № 398732, кл. Е 21 8 9/10, 1970

(прототип . .