Буровое шарошечное долото

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСжБЛИК 9) И 5 с Е 21 В 1 О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ расноеской,040 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский ордена ОктябрьскойРеволюции и ордена Трудового Кго Знамени институт нефтехимичи газовой промьппленности им. Икина"одержащее шарошки, установленные на цапфах лап посредством замкового шарикоподшипника и двух роликовых подшипников, один из которых коничес кий, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, С целью повышения его надежности в работе, оба роликовых подшипника выполнены коническими, при этом замковый шарикоподшипник размещен между ними, а отношение диаметров наибольших торцов коническйх роликоподшипников у основания цапфы Йо (мм) и концевых конических подшипников с 1 (мм) к диаметру долота ЬК= 0,040 - 0,060,Изобретение относится к буровойтехнике, а именно к конструкции породоразрушающего инструмента - шарошечного долота, предназначенного длябурения скважин в нефтяной, газовойи горнорудной промышленности,Цель изобретения - повышение надежности работы долота.На чертеже представлена секциябурового долота.Секция 1 бурового долота содержитустановленные на опорах цапфы 2 шарошки 3, а опора выполнена в виде совокупности концевого роликового подшипника 4, замкового шарикового 5 нроликового конического 6 подшипников.При работе долота как осевая, таки радиальная составляющие нагрузкивоспринимаются всеми подшипниками(4-6), что позволяет равномерно распределить нагрузки по телу шарошек 3и исключить их раскалывание, не прибегая к увеличению толщины стенокРарошек, Кроме того, данная схема,позволяет увеличить габариты подшипников за счет согласованности очертания ее подшипников с коническойконфигурацией шарошек, Наконец, появляется возможность уплотнения цапфы 2 в наиболее опасном сечении - .у ее основания за счет увеличивающегося у основания цапфы диаметра конической беговой дорожки.Оптимальное распределение нагрузки между подшипниками в процессе бурения достигается в том случае, если выдерживаются следующие соотношения зависимости: 0 050 - 0 070 Йо0Р в в где П - диаметр долота,мм;д ,Й- соответственно диаметры наибольших торцов роликов конического подшипника у основания цапфы и концевого конического подшипника. Указанное соотношение можно обосновать следующим образом. Основным критерием работоспособности в подшипниковой промышленности принята динамическая грузоподъемность С, кН: 7/и 3/4 /и/2/С = Г (1. созе/) 2: Д для конического роликового подшипника,где 1, Й - рабочая длина и диаметрнаибольшего торца ролика, мм;2 - число роликов;Ж - угол контакта в подшипнике, град; Й созе.ффициент зависящий от геометрии, точности изготовления и материала подшипника, мм, где с 1 - средний диаметр подшипника, мм. В табл, 1 и 2 приводятся значениядинамической грузоподъемности по отношению к радиальной С и осевой Снагрузкам различных вариантов роликовых подшипников с соотношением 250 037-0 074 для долот Ф0 У9- 139,7 ммИэ табл. 1 и 2 видно, что длябольшого конического роликового подшипника оптимальное соотношенией0 лежит в пределах 0,053 - 0,067, адля концевого - 0,037 - 0,057.За пределами указанных соотноше ний в сторону их увеличения происходит уменьшение углов контакта конических подшипников до значений, когда происходит эаклинивание шарошекна цапфах, поскольку специфические 40 условия работы подшипников долотаотличаются высокой динамичностью нагрузки (К 4 = 1,5-3,0) высоким уровнемосевой нагрузки по отношению к радиальной (около 807),аЗа пределами указанных оптимальных соотношений в сторону их уменьшения угол контакта становится слишком большим. При этом образующие беговых дорожек конических подшипниковв шарошке - в ее нижней части, т.е,в рабочей зоне, занимают горизонтальное положение, в результате чегошарошки теряют способность к перемещенню вдоль оси цапфы под действиемреакции забоя по мере износа конических подшипников, т.е. теряют способность к выбиранию люфтов в процессе1229297 износа. Кроме того, в этом диапазонесоотношений диаметр применяемых конических роликов оказывается меньшеполовины их длины, а это сопровождаТ а б л и ц а 1 Варианты большого конического роликового подшипникаПоказател 2 3 4 5 6 0,037 0,046 0,053 0,060 0,067 0,074 дмм 8,35 9,4 10,4 3259 2059 3470. 2994 2041 1857 1825 1394 Та блица 2 Варианты концевого конического роликового подшипника Показатели 1 2 5,2 7,0 8,0 9,0 0,037 0,042 0,050 1907 2268 1024 1042 0,057 0,065 1786 2045 2029 1053 779 710 Составитель С.ДенисоваТехредМ.Ходанич Корректор А. Тяско Редактор С.Лыжева Заказ 2425/26 Тираж 548 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 1 вЕ0 6,4 7,5 2602 3020 1995 1920 ется в условиях отсутствия сепараторов в подшипниках и перекосов роликов их аварийным раскалыванием поперек,