Уплотняющий узел бурового шарошечного долота

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1038465 3(51) Е 21 В О/24 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ СЛ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Физико-механический институт АН Украинской ССР и Дрогобычский долотный завод(54) (57) УПЛОТНЯЮШИЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащий манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в виде тарельчатой шайбы с радиальными пазами на внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы узла при люфтовом перемещении шарошки относительно ц:,пфы, борта шайбы выполнены по криво,;инейной поверхности, а на ее наружной и:1 верности имеются дополнительные рад альные пазы, оси которых смещены относ.;тельно осей пазов на внутренней поверх юсти шайбы на половину шага, при этомнутренняя поверхность манжеты выполнен 1 криволинейной под отбортованную часть шайбы.Изобретение относится к буровой технике, в частности к конструкции уплотняющих узлов шарошечных долот.Известны конструкции уплотняющих узлов шарошечных долот, снабженные эластичной уплотняющей манжетой, армированной упругим каркасом в виде гофрированной тарельчатой пружины 1.Недостаток конструкции - деформацияманжеты, вызванная пульсацией давлениясмазки в опоре и способствующая разгерметизации опоры.Известен также уплотняющий узел бурового шарошечного долота, содержащийманжету, армированную упругим каркасом,выполненным в виде тарельчатой шайбыс радиальными пазами на внутренней поверхности 2,Недостатком известного узла являетсяего относительная недолговечность, так какрабочая кромка эластичного кольца вследствие большой жесткости каркаса в осевомнаправлении подвергается повышенному износу в местах наибольшего смещения вращающейся шарошки относительно цапфы,лапы, что вызывает начальную разгерметизацию бурового долота. Затем износу подвергается каркас манжеты, и как следствие,на его поверхности появляются концентраторы усталостных трещин. Под действиемвибраций, которыми сопровождается работа долота, эти концентраторы вызываютразрушение каркаса, что ведет к полнойразгерметизации опоры.Цель изобретения - повышение надежности работы уплотняющего узла прилюфтовом перемещении ша рошки относительно цапфы.Указанная цель достигается тем, что вуплотняющем узле бурового шарошечногодолота, содержащем манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в видетарельчатой шайбы с радиальными пазамина внутренней поверхности, борта шайбывыполнены по криволинейной поверхности,а на ее наружной поверхности имеются дополнительные радиальные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов навнутренней поверхности шайбы на половинушага, при этом внутренняя поверхностьманжеты выполнена криволинейной подотбортованную часть шайбы.На фиг. 1 изображен уплотняющий узел,общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1;на фиг. 3 - вид 0 на фиг. 2; на фиг. 4 -конструкция армирующего упругого карка 5 О 15 20 25 30 35 40 45 са; на фиг. 5 - разрез Е - Е на фиг, 4; на фиг. 6 - разрез Ж - Ж на фиг. 4.Уплотняющий узел содержит шарошку 1, лапу 2 с цапфой 3, в беловых дорожках которых размещены тела 4 качения подшипников. Между торцом шарошки 1 и поверхностью опорной части лапы 2 размещена уплотнительная манжета 5. Со стороны лапы опора долота уплотняется кромкой К манжеты и в радиальном направлении при помощи рабочей кромки Б, с натягом обхватывающей цапфу 3 лапы 2. Со стороны шарошки уплотнение достигается двумя концентрическими рабочими кромками В и Г. Эластичная манжета армирована тарельчатой шайбой 6 с отбортованной кромкой. Борта каркаса выполнены по криволинейной поверхности (например, имеют форму циклоиды), обеспечивающей без проскальзывания относительное люфтовое смещение ша рошки с манжетой и цапфы лапы. На наружной поверхности шайбы имеются дополнительные радиальные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов на внутренней поверхности шайбы на половину шага. Эти пазы придают тарельчатой шайбе форму зигзагообразного профиля. Диаметр тарельчатой шайбы выполнен таким образом, чтобы в свободном состоянии обеспечивалась подвижная посадка манжеты в кольцевую выточку.В процессе установки шарошки 1 на цапфу 3 происходит предварительная упругая деформация уплотняющей манжеты 5 вместе с армирующим каркасом, вследствие чего в собранном виде уплотняющая манжета занимает вдоль оси цапфы место, примерно на 30/О меньшее, чем в свободном состоянии, При этом благодаря увеличению диаметра каркаса достигается неподвижное соединение манжеты с шарошкой,Во время работы долота создается скользящий контакт между манжетой и обработанными поверхностями цапфы и лапы, причем предварительная упругая деформация каркаса обеспечивает компенсацию износа рабочих кромок манжеты. При люфтовых смещениях ша рошки герметичность этого скользящего контакта так же не нарушается, так как манжета обхватывает цапфу с натягом, а сама манжета благодаря зигзагообразной форме тарельчатой шайбы обладает значительной радиальной податливостью при сохранении необходимой жесткости и механической прочности.1038465 г 4 Е Составитель С. Де Техред И. Верес Тираж 603 И Государственного ком делам изобретений и о Москва, Ж - 35, Раушска Патент, г. Ужгород, Редактор А. КурахЗаказ 6164/31ВНИИПпо113035,Филиал ПП соваКоррект Подпис тета СССР крытий наб., д. 4/ л. Проектна