Шарошечное долото

."ЫЦ,- фцрь ); ю2. .ЩЯ,5 ИБДЯОтцю АВТОРСКОМУ СВ нныи на хвостовике 1 с возможностьюаимодействия с винтовым элементом упругий элемент, планшайбу 6, у новленную с возможностью взаимо вия с замковым подшипником и с гим элементом 7, Беговые дорожк замкового подшипника выполнены внутренней поверхности цапфы 2, товике 1 и на планшайбе 6, Подш скольжения выполнен с гарантиро ным натягом. Замковый подшипник таз т РУ3, 5 во и ныпо нен с сепар планшайбе 6 о И вых дорожек качения ком планшайбы 6 элемента 7. технике, а име шарошечн там.стойк редотв и относите тойкость д трукции по ены с натя износа ное до а о с т по апфе Эод 1 овленную н шарошку, овый подш й цапфе и овика 1 с 8), и ус шипник скольженияник, размещенныйленный с шарошкой м и скреп- верхности ол инхвос айко стью, чем и пенсация из овым элемен в Иэобретероению, точн ество шарик относится к машиностк буровой технике, и укции шарошечного дозав сти ор арный за в пределах т точность ди етра так, чтобы сумму шариками был быимого, Это ухудшаеодвижного сопряженой, способствует н касается конспота бория шарошкиабеганию ша В серийньх ш ковше по 1 пчцпннк введенные и ироа х долотах ат шарики арошечнь ает осевое руга и увел ки относит друг на ение шар содерж тр, яствн ьн 1 о. пфы, а из о ц ежду колными на смещТемстр ся вых кор до самым зака 1 ывани 1 1 ежду выточпке, Праигт;.11 111, . 1 ,. оя,.известно шарошечное д фой, попой (основной) пол о т точное ко арошкои,ца ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР(71) Московский институт нефти иим И,М. Губкина(56) Авторское свидетельство СССР 889823, кл. Е 21 В 10/22, 1979Авторское свидетельство СССРУ 237070, кл. Е 21 В 10/08, 1970(57) Изобретение относится к буровой ль изобретения - повышениети долота за счет компенсациизамкового подшипника, Шарошечт ром, закрепленным назнос поверхностей бего, 5, планшайбы 6 и тел енсируется перемещением под действием упругого д Тем самым автоматическиФ тся осевое смещение шарошьно цапфы 2, Это улучшает лота, так как в такой кон- С, шипники скольжения выполом по цилиндрической пои с конической поверхнообеспечивается автокомоса. 2 з.п, ф-лы 3 ил, фдфзамков(;и шарошкой с хвостовиком, которыц тпзедц в полость цапфы, а головка замковой шарошки соединена с основ- и(й шарошкой при помотци шлицев или кулачков с возможностью передачи крутящего момента и независимого ттеремещения вдоль оси цапфы,Недогтатками этого долота являютсяотсутствие тел качения в замковом узле,)оказывающее отрицательное влияние напередачу относительных движений звеньев долота; наличие составного п 1 арошечного узла, образованного шлицевым соединением, и необходимость удержанияосновной шарошки путем прижатия ее клапе Это способствует бьстрому износуторцовых поверхностей основной шарошки и появлению зазоров в местах сое;.динеций шарошек, через которые возмож 2 Оно попадание абразива к поверхностямтрения Тем самым ухудшается работоспособность долота,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому изобретению 25является устройство шарошечного долота имеющего двухъярусную опору,у которой внутренний ярус выполнен ввиде плавающей подпружиненной цапфы,вставленной в полость лапы так, что Зоконическая часть цапфы упирается всопряженную с цей поверхность шарошки, а цилиндрическая через шайбу ишар подпирается пружиной и запираетсяна лапе резьбовой пробкой, На внешнемярусе установлен замковый подшипник,представленный шариками, введенными впространство между выточками на шарошке и цапфе без сепарации.Недостаток известного долота состоит в .том, что осевое смещение шарошки относительно полой цапфы выбирается путем выталкивания шарошки в направлении удаления от лапы,. 11 ри этомконус плавающей цапфы прижимается ксопряженной поверхности шарошки с та.ким усилием, которое необходимо длятого, чтобы шарики замкового подшипника плотно прижались к стенкам беговых дорожек ца ттолой цапфе и на шарош" 5 Оке, Такое выбирацие Осевого перемещения це позволяет плаваюпей цапфе выполпять роль подшипника скольжения, так как Она будет вращаться Вместе с шарошкой ити боттьп 1 х усилиях и Отходи 1, От 1 ю ( т 1 ц мл,111 х, 55 последнм С 1 Ут;1 Р 1 агП (Л ТЕ О 1 Т УГ 1 Ойс 111 В(5 СТЬ;ОГ 1;О 111 ут;ВГ Иналт,цс". 11 а 11 р 11 л -;1 1 Г 1 ) 1, Р 1 1Г 1 1 15 ат с 51 11 1 3 1О с к О ци 1 РГк ОЙ НОВ Р 1)х 1 ост 1 11 л 1 ф 11 бут 1 т 111тенсивцым и неравномерным.Наличие подтпипциков качения вдвухъярусном испохтцеции сопряжРИО Гнеобходимостью выполнять круговые выемки под беговые дорожки на наружнойповерхности полой цапты и ца сопряженной с цей поверхностью шарошки,Это уменьшает прочность долота и непозволяет осуществлять подвижноесопряжение шаро 1 пки с цапфой с гарантированным натягом, обеспечивающимавтокомпенсацию износа,Из-за того, что шарики в замковомподшипнике не сепарированы и собирается подшипник так же, как и в серийных шарошечных долотах, где суммарныйзазор между тпариками в тангецциальномнаправления остается большим, происходит значительное затормаживание шарошки относительно цапфы.Целью изобретения является павьппение стойкости долота за счет компенсации износа замкового подшипника и уменьшения в цем зазоров, а также исключения возможности набегания шари-ков друг на друга в замковом подшипнике.Указанная цель достигается тем, что шарошечцое долото, содержащее полую цапфу и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипника и закрепленную шариковым замковым подшипником с беговой дорожкой на цапфе, расположенной в полости цапфы хвостовик, связанный с упругим и винтовым элементами, снабжено планшайбой с беговой дорожкой замкового подшипника, хвостовик выполнен с беговой дорожкой замкового подшипника и закреплен на шарошке, а ответная беговая дорожка замкового подшипника на цапфе расположена во внутренней полости цапфы, причем планшайба установлена на хвостовике между замковым подшипником и упругим элементом, установленным с возможностью взаимодействия с винтовым элементом, при этом подшипник выполнен в виде поднипника скольжения цилиндрической с натягом или конической формы. На фиг 1 и 2 показаны соответственно продольный (по оси цапфы) и поперечный разрезы шаропечного долота с замковым узлом, представлецным шарикамц, разделенными выступами планп 1;1 Йб 511; ца (т 5 цгЗ - вариант выпо 1 це 1 7 (Л 9л 1(пКл скольжеи 5 с коГ -ко Попе )хос т 1 юар 1 нное долото содержит шарошку с хвостовиком 1, полую цапфу 2, в полости которой установлен хвостоник, На хвостовике выполнена беговая дорожка 3 (фиг 1, 2) для размещения шариков 4 замкового подшипника Ответная беговая дорожка 5 сделана в полости цапфы,10 Шарики разделяются выступами 11 план- шайбы 6, насаженной на хвостовик и прижимающей шарики к поверхностям беговых дорожек 3 и 5 под действием пружины 7 Пружина 7 поджимается и 15 удерживается от перемещения в осевом направлении гайкой 8, навернутой на хвостовик и жестко скрепленной с ним. На хвостовике сделан продольный канал 9 для ввода шариков в пространство 20 между беговыми дорожками 3 и 5 (фиг,1) Планшайба выполнена с пальцем 10 (фиг, 2), который вводится в канал 9 при посадке ее на хвостовик, Палец 10 удерживает планшайбу от вращения вок 25 руг оси хвостовика и не препятствует перемещению ее вдоль оси, Подвижное сопряжение шарошки с цапфой выполняется по цилиндрической с натягом поверхности 18 (фиг, 1) или конической поверхности 19 (фиг, 3), Сопрягаемые поверхности образуют подшипники скольжения и поэтому снабжаются антифрикционным вкладышем или покрытием. Опорные поверхности 20 (фиг. 1) также вы полняются с антифрикционным покрытием.Сборка долота осуществляется следующим образом, Шарошка с подготовленными подшипниками скольжения насаживается на цапфу 2 так, чтобы хвосто вик вошел в полость цапфы до совмещения беговых дорожек 3 и 5, Затем долото ставится так, чтобы ось хвостовика стала вертикально, и через канал 9 вводятся шарики 4 в пространство между 45 беговыми дорожками 3 и 5, Установкой планшайбы 6 с выступами 11 осуществляется сепарирование и запирание шариков, число которых должно равняться числу выступов Затем на хвостовик насажи вается пружина 7, которая прижимается к планшайбе с помощью гайки 8, навернутой на хвостовик до полного выбора осевого зазора с предварительным поджатием, с целью автоматического выбора;5 зазора по мере изнашивания соприкасающихся поверхностей, После этого гайка 8 стопорится штифтом или другими средствами стопорения резьбовых соединеи,5 а г г. Г 4 е 3 а ио в ыу 3 е л 3 а к л л Ивается смазоч, материал, после чего внутренние полости долота закрываются крекой 12В собранном пароечно долоте шарики разделены выступами план 1 абь, которая благодаря пальцу 10 вращается вместе с хвостовиком шарошки во время работы долота, В таком вращении планшайба увлекает за собой шарики, которые катятся по беговой дорожке 5, оставаясь между выступами планшайбы. Благодаря пружине и возможности план- шайбы перемещаться в осевом направлении шарики прижимаются с усилием к сопрягаемым поверхностям, воспринимая нагрузку от шарошки к цапфе и наоборот,Износ поверхностей беговых дорожек, планшайбы и тел качения компенсируется перемещением планшайбы под действием пружины, тем самым автоматически предотвращается осевое смещение шарошки относительно цапфы, Это улучш.ет стойкость долота, так как в такой конструкции подшипники скольжения выполнены с натягом по цилиндрической поверхности или с конической поверхностью, чем и обеспечивается автокомпенсация износа.По сравнению с прототипом предлагаемое,полото является более прочным и устойчивым в работе, потому что сопрягаемые поверхности шарошки и цапфы не имеют кольцевых выточек, как в прототипе,а шарошка становится более жесткой благодаря хвостовику со скрепленными с ним деталями, Причем в отличие от прототипа, где выбор осевого люфта осуществляется выталкиванием шарошки. В предлагаемой конструкции это делается путем подтягивания шарошки к лапе долота, Долото становится более стойким и плавным в движении, так как момент инерции шарошек относительно своих осей вращения будет больше, чем у шарошки в прототипе, ослабленной к тому же выточками, Кроме того, сепарация шариков в замковом подшипнике исключает заклинивание шарошки относительно цапфы, В прототипе такого практически осуществить нельзя,Предлагаемая конструкция шарашечного долота позволяет осуществлять оптимальные варианты замкового подшипника путем выбора такого количества шариков, при котором достигается равнопрочность всех деталей долота, Такое долото можно разбирать и заменять вы 17189шеуипие пз строя деталиЧисло шариков может быть от трех и больше. В зависимости от числа шариков и толщины выступов на планшайбе выбирается радиус шариков,Простота сборки и разборки долота позволяет не только заменять вьшедшиеиз строя детали, но и увеличивать срок службы долота, экономить мате риал на изготовление новых долот, Применение подшипников скольжения с авто- компенсацией износа при отсутствии осевого смещения и равномерное движение шарошки за счет увеличения ее мо мента инерции повышает коэффициент полезного действия, долговечность и.в целом стойкость долота,формула изобретения201. Нарошечное долото, содержащее полую цапфу, установленную на цапфе (царошку, подшипник скольжения, замковый подшипник, размещенный в полой Иапфе хвостовик с винтовым элементом и востановленный на хвостовике с возможностью взаимодействия с винтовым элементом упругий элемент, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что, с цепю повышения стойкости полота за счеткомпенсации износа замкового подшипника, оно снабжено размещенной на хвостовике планшайбой, установленной с возможностью взаимодействия с замковым подшипником и с упругим элементом, хвостовик скреплен с шарошкой, причем беговые дорожки замкового подшипника выполнены на внутренней поверхности цапфы, хвостовике и на план- шайбе. 2 Долото по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что подшипник скольжения выполнен с гарантированным натягом,3, Долото по пп. 1, 2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что замковый подшипник выполнен с сепаратором, закрепленным на планшайбе,оставитель Т. Ясеневаехред Л.Олийнык рректор Л.Обручар едактор В Бугренкова и ри ГКНТ СССР оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 10 Заказ 4450ВНИИПИ Госу твенного 113035,комите 1 осква Подписное по изобретениям и открытия -35, Раушская наб., д, 4/5