PL100432B1 - Swider wiertniczy - Google Patents
Swider wiertniczy Download PDFInfo
- Publication number
- PL100432B1 PL100432B1 PL1976187344A PL18734476A PL100432B1 PL 100432 B1 PL100432 B1 PL 100432B1 PL 1976187344 A PL1976187344 A PL 1976187344A PL 18734476 A PL18734476 A PL 18734476A PL 100432 B1 PL100432 B1 PL 100432B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bearing
- drilling
- bearing pin
- seal
- drill
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims description 34
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 claims 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 19
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 17
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 8
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000283690 Bos taurus Species 0.000 description 1
- 241001609030 Brosme brosme Species 0.000 description 1
- 241001529251 Gallinago gallinago Species 0.000 description 1
- 206010026749 Mania Diseases 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001055 chewing effect Effects 0.000 description 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 210000000887 face Anatomy 0.000 description 1
- 238000005242 forging Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000001050 lubricating effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 description 1
- 230000003387 muscular Effects 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000009958 sewing Methods 0.000 description 1
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/22—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
- E21B10/25—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by sealing details
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/18—Roller bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B10/00—Drill bits
- E21B10/08—Roller bits
- E21B10/22—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
- E21B10/24—Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by lubricating details
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C21/00—Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/16—Sealings between relatively-moving surfaces
- F16J15/32—Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2352/00—Apparatus for drilling
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest swider wiertniczy,
a zwlaszcza obrotowy swider wiertniczy z ulep¬
szonym uszczelnieniem lozysk przed zwiercina
znajdujaca sie w otworze wiertniczym.
Wynalazek ma zastosowanie zwlaszcza w swi¬
drach posiadajacych trzy obrotowe stozki zebate,
jakkolwiek nie jest do tego rodzaju swidrów ogra¬
niczony i moze byc zastosowany w swidrach wiert¬
niczym innego rodzaju.
Posiadajacy trzy stozki gryzowy swider wiertni¬
czy jest zamocowany do przewodu wiertniczego
jako jego najnizej polozony element. W miare
obracania przewodu wiertniczego swider rozdrab¬
nia skale w celu wykonania otworu wiertniczego.
Trzystozkowy, obrotowy swider wiertniczy posia¬
da trzy oddzielne ramiona wystajace pierscienio¬
wo w dól z glównego korpusu. Dolny koniec kaz¬
dego z ramion jest uksztalliowany w postaci czo¬
pa lozyskowego, na którym zamontowany jest sto¬
zek zebaty.
Indywidualne uklady lozyskowe ulatwiaja obra¬
canie sie stozków zebatych na czopach. Zgodnie
z aktualnym stanem techniki w ulozyskowaniu sto¬
suje sie lozyska rolkowe, kulkowe, slizgowe lub
ich kombinacje. Stozki zebate posiadaja umiesz¬
czone na zewnetrznej powierzchni elementy slu¬
zace do urabiania skaly w trakcie obracania sie
swidra wiertniczego. Pomiedzy stozkami zebatymi
a ramionami, na których sa one zamontowane sto¬
lo
sowano rózne uszczelnienia, jednak znane rodzaje
uszczelnien nie sa zadowalajace.
Obrotowy swider wiertniczy pracuje w bardzo
trudnych warunkach, a jego wymiary i geometria
sa ograniczone charakterystyka wiercenia. Ekono¬
mia produkcji ropy naftowej wymaga przedluzenia
czasu pracy i ulepszania dzialania swidrów wiert¬
niczych. Usilowania wytworzenia lepszych swidrów
wiertniczych doprowadzily do stosowania na kru¬
szace elementy stozków zebatyen nowych i ulep¬
szonych materialów. Zapewnily one przedluzenia
trwalosci stozków zebatych co doprowadzilo do
tego, ze najkrócej pracujacym elementem swidra
staly sie jego lozyska. W nastepstwie tego powsta¬
la potrzeba skonstruowania ulepszonego ulozysko-
wania, zawierajacego ulepszone uszczelnienie, bez
zmniejszenia calkowitej nosnosci lozysk.
Przy próbach uzyskania zadowalajacego uszczel¬
nienia lozysk powstala trudnosc powodowana ro¬
dzajem i kierunkiem ruchu stozków zebatych
wzgledem czopów lozyskowych. Ruch stozków jest
skomplikowany i zawiera gwaltowne osiowe pro¬
mieniowe i drgajace elementy skladowe. W swi¬
drach posiadajacych uszczelnione, smarowane lo¬
zyska ruchy takie powoduja zmiany cisnienia sma¬
ru, które sa przenoszone na uszczelnienie.
Wahania cisnienia czesto powoduja równiez stra¬
ty smaru.
Uszczelnienia smarowanych lozysk swidrów
100 432
*3
100 432
4
wiertniczych powinny korzystnie posiadac zdol¬
nosc do przeciwstawienia sie" znacznym wahaniom
cisnienia oraz zdolnosc dlugotrwalego zachowania
szczelnosci w obecnosci piasku i innych czastek
przty siinyp^7ucKabh*vi w ciezkich warunkach pra¬
cy stozków zebatych"., *
W chlodzonych powietrzem swidrach wiertni¬
czych,*^ których popfzez swider przetlacza sie ga-
zo*w§ spluczke, a czesc" krazacego gazu kieruje sie
dc lozysk w celu ich chlodzenia i przeplukiwania
panuja czesto warunki, przy których cisnienie i
natezenie przeplywu powietrza jest nie wystarcza¬
jace do optymalnego przeplukiwania lozysk. W
tych warunkach zwiercina, zgromadzona dziala¬
niem swidra na dnie otworu nie moze byc sku¬
tecznie wynoszona z dna otworu i ma tendencje
do spadania z powrotem w dól do czasu gdy zo¬
stanie rozdrobniona na tak male czastki, ze moga
byc one juz uniesione zmniejszonym strumieniem
krazacej, gazowej pluczki. Jest rzecza oczywista,
ze jezeli swider pracuje w glebokim zlozu zwier¬
ciny bez dostatecznego plukania jej lozysk to je¬
zeli nie jest zapewnione dobre uszczelnienie, do
lozysk przenikac beda czastki zwierciny. W lozys¬
kach, czastki zwierciny dostaja sie pomiedzy obra¬
cajace sie elementy ulozyskowania powodujac ich
scieranie co ma niezwykle niszczace dzialanie dla
calego ukladu lozyskowego i moze byc glównym
czynnikiem ograniczajacym czas pracy lozysk.
Wynalazek podaje konstrukcje uszczelnienia sta¬
nowiacego zapore dla sproszkowanej zwiercmy,
nie przepuszczajacego zwierciny i innych materia¬
lów przez otwór stozka zebatego do ulozyskowa¬
nia, zapewniajacego czyste otoczenie metalowych
elementów lozysk i eliminujacego ich scieranie.
Zastosowanie niniejszego wynalazku znacznie po¬
wieksza trwalosc ulozyskowania dzieki niedopusz¬
czeniu do lozysk czastek sciernych, powodujacych
zuzycie poszczególnych elementów lozysk i w na¬
stepstwie calego ulozyskowania. Scierajace dziala¬
nie jest uznane jako glówna przyczyna prowadza¬
ca do skrócenia czasu pracy lozysk przy wierce¬
niu otworów z gazowa pluczka i wystepuje zwlasz¬
cza gdy natezenie przeplywu powietrza jest nie¬
wystarczajace. Warunki takie wystepuja gdy spre¬
zarka powietrza nie znajduje sie w dobrym sta¬
nie i nie osiaga nominalnej wydajnosci lub tez,
co czesto wystepuje przy malych wiertnicach z
gazowym plukaniem, wydajnosc sprezarki jest
zbyt mala do rozpoczecia wiercenia. W swidrach
posiadajacych uszczelnione lozyska, ulepszone usz¬
czelnienie utrzymuje smar w przestrzeni lozysko¬
wej. Uszczelnienie wedlug wynalazku nie zmniej¬
sza nosnosci lozysk swidra wiertniczego.
Znane jest z amerykanskiego opisu patentowe¬
go nr 3 765 495 uszczelnienie swidra wiertniczego.
Swider do urabiania skaly posiada nowe i ulep¬
szone uszczelnienie, które nie dopuszcza do prze¬
dostawania sie zwietrzeliny do przestrzeni lozys¬
kowej i nie pozwala na wyciekanie z niej smaru.
Poszczególne elementy sa tak skonstruowane, ze
po zmontowaniu uszczelka jest scisnieta. Ksztalt
uszczelki jest tego rodzaju, ze jej przekrój nie zo¬
staje zbytnio scisniety lub przemieszczony w wa¬
runkach pracy. Zapobiega to nadmiernemu sciska¬
niu, zuzyciu i nagrzewaniu uszczelki. Uszczelka ma
wiekszy wymiar przekroju w kierunku promienio¬
wym niz w kierunku osiowym, a stosunek tych
wymiarów wynosi co najmniej 1,5 do 1, w celu
zachowania wymiarów przestrzeni lozyskowania i
zapewnienia koniecznej elastycznosci pozwalajacej
na skompensowanie róznych ruchów stozka zeba¬
tego w stosunku do czopa, na którym jest on obro-
towo zamontowany.
Znane jest z amerykanskiego opisu patentowe¬
go nr 3 646 405 smarowanie i uszczelnienie swidra
wiertniczego. Przedstawiono tam smarowanie lo¬
zyska oporowego i uszczelnienie utrzymujace lacz-
nie smar w czasie calego okresu pracy stozka ze¬
batego swidra wiertniczego i nie dopuszczajace
do lozyska obcych materialów z pluczki i otocze¬
nia koronki. Przewidziano tam lozysko oporowe
w postaci prostej tulei, w którym rozmieszczono
odpowiednio uskoki, bez zmniejszania nosnosci
swidra wiertniczego. Calosc jest utrzymywana za
pomoca pojedynczego elementu zawierajacego urza¬
dzenie smarujace i zapewniajacego odpowiednie
osiowe polozenie obrotowego stozka zebatego.
Znany jest z amerykanskiego opisu patentowe¬
go nr 3 534 823 swider wiertniczy, posiadajacy uklad
krazenia gazu dostarczanego do obrotowych stoz¬
ków zebatych, przy Czym czesc krazacego gazu jest
przetlaczana ptzez obrotowe gryzy w celu chlo-
dzenia ich lozysk.
Znany jest z amerykanskiego opisu patentowe¬
go nr 3 365 247 gryzowy swider wiertniczy posia¬
dajacy wiele rolek obracajacych sie na lozyskach
oporowych, przy czym w kazdej rolce, przy jej
podstawie oraz na kazdym mocujacym ja ramie¬
niu, wykonane sa pierscieniowe rowki tworzace
miedzy nimi pierscieniowe kanaly. Uszczelniajacy
i zabezpieczajacy pierscieniowy koszyczek pozwa¬
lajacy na ruch obrotowy lecz nie dopuszczajacy
40 do osiowych przesuniec poszczególnych rolek jest
umieszczony w kazdym pierscieniowym kanale.
Koszyczek jest polaczony z pojemnikiem smaru*
pozwalajac na dostarczenie smaru do lozysk, lecz
nie dopuszcza do wyciekania go z komór.
45 Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku swi¬
der ma uszczelke usytuowana pomiedzy czopem
lozyskowym a wewnetrznym obrzezem kolnierza
gryza stozkowego, przy czym uszczelka jest od¬
dzielona od wewnetrznej komory korpusu swidra
50 odcinkiem kolnierza stykajacego sie z zewnetrz¬
na powierzchnia wystepu oporowego. Uszczelnienie
stanowi zapore dla sp-oszkowanej zwierciny i in¬
nych materialów znajdujacych sie w otworze
wiertniczym, nie przepuszczajac zanieczyszczen do
55 przestrzeni ulozyskowania przez otwór gryza stoz¬
kowego. Zastosowane uszczelnienie nie zmniejsza
nosnosci ulozyskowania swidra. Uszczelnienie u-
mieszczone jest przy wlocie do przestrzeni we¬
wnetrznej gryza stozkowego pomiedzy gryzem i
czopem lozyskowym i nie dopuszcza do przedo¬
stania sie materialów znajdujacych sie w otworze
wiertniczym do wewnetrznej przestrzeni gryza.
Istota wynalazku polega na tym, ze rolki lozyska
sa osadzone pomiedzy dwoma kolnierzami wyto-100 432 %
czonymi w gryzie stozkowym w przeciwienstwie
do znanych konstrukcji, w których rolki sa osa¬
dzone pomiedzy kolnierzami wytoczonymi w czo¬
pie lozyskowym korpusu swidra.
Konstrukcja wedlug niniejszego wynalazku po¬
zwala na umieszczenie uszczelki w wiekszej odle¬
glosci od szkodliwego srodowiska otworu wiertni¬
czego co zwieksza jej trwalosc.
Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬
kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1
przedstawiam swider wiertniczy wedlug wynalazku
w którym do chlodzenia lozysk zastosowano po¬
wietrze, a fig. 2 — swider wiertniczy wedlug in¬
nego przykladu wykonania wynalazku.
Przedmiotem wynalazku jest obrotowy swider
wiertniczy z ulepszonym ukladem uszczelnienia.
Przy próbach ulepszenia ukladu uszczelnienia na¬
lezy zwracac szczególna uwage zeby nie zmniej¬
szyc nosnosci ulozyskowania. Wynalazek zapewnia
mozliwosc wykonania ulepszonego ukladu uszczel¬
nienia bez zmniejszenia calkowitej nosnosci ulo¬
zyskowania. Jest to nadzwyczaj wazne przy swi¬
drach wiertniczych, przy stosowaniu których bar¬
dzo istotne jest zapotrzebowanie przestrzeni.
Wynalazek podaje unikalna geometrie biezni
zewnetrznych Tolek w celu umozliwienia ulepszo¬
nej ochrony lozysk przed szkodliwym otoczeniem
otworu wiertniczego. Dzieki temu zwiekszono nie¬
zawodnosc i trwalosc, a tym samym czas pracy
swidra wiertniczego. Wykonane wedlug wynalazku
uszczelnienie posiada mniejsza srednice.
Na fig. 1 przedstawiono swider wiertniczy 10 we¬
dlug wynalazku. Swider 10 zawiera czop lozysko¬
wy 13 wystajacy z jej glównego korpusu, który to
korpus okresla wewnetrzna komore 12 polaczona
w czasie wiercenia z wewnetrznym kanalem plucz¬
ki wiertniczej nie przedstawionego na rysunku
przewodu wiertniczego. Gazowa pluczka wiertni¬
cza jest przetlaczana w trakcie wiercenia, przez
obrotowy przewód wiertniczy do wewnetrznej ko¬
mory 12.
Na czopie lozyskowym 13 zamontowany jest obro¬
towy gryz stozkowy 14, który posiada wewnetrzna
przestrzen mieszczaca w sobie czop lozyskowy 13.
Otwór prowadzacy do wewnetrznej przestrzeni
gryzu stozkowego 14 stanowi jego podstawe. W
wewnetrznej przestrzeni, pomiedzy gryzem stozko¬
wym 14 i czopem lozyskowym 13 umieszczone jest
ulozyskowanie. Ulozyskowanie zawiera lozysko rol¬
kowe 16, lozysko kulkowe 17, lozysko slizgowe 18
i kolek oporowy 19. Na zewnetrznej powierzchni
gryza stozkowego 14 zamocowane jest wiele wkla¬
dek 15 z weglika wolframu, sluzacych do rozdrab¬
niania skaly w trakcie obracania i przesuwania
do dolu swidra. Na wewnetrznej powierzchni gry¬
za 14 znajduja sie ubijacze 21 powierzchni otwo¬
ru.
W celu przedluzenia trwalosci swidra 10 droga
chlodzenia lozysk, bezposrednio do wewnetrznej
przestrzeni swidra wiertniczego 10 wprowadzana
jest gazowa pluczka wiertnicza, tloczona przez prze¬
wód wiertniczy do wewnetrznej komory 12. Z
wewnetrznej komory 12 do przechodzacego przez
czop lozyskowy 13 otworu 22 do ukladania kulek,
6
pluczka wiertnicza przeplywa przez dwa kanaly
26 i 27. Kanal 26 jest podzielony na dwie sekcje
rozdzielaczem 28. Pluczka wiertnicza przeplywa
otworem 22 bezposrednio do wewnetrznej prze-
strzeni gryza 14 w celu ehlodzenia lozysk. Otwór*
22 do wkladania kulek miesci w sobie kolek usta¬
lajacy 23 utrzymujacy poszczególne kulki lozysko*
we w lozysku kulkowym lrf. Kolek ustalajacy 23
jest przyspawany w odpowiednim polozeniu w
otworze 22 za pomoca spoiny 25. Uszczelka 24, ty¬
pu „o-ring" nie pozwala na przedostanie sie ga¬
zowej pluczki wiertniczej do wewnetrznej prze¬
strzeni gryza 14. Gazowa pluczka wiertnicza jest
odprowadzana przez ramie 11 swidra wiertnicze-
go do otworu wiertniczego i przeplywa do góry w
pierscieniowym kanale utworzonym pomiedzy po¬
wierzchniami otworu wiertniczego i obrotowego
przewodu wiertniczego. Pluczka wiertnicza moze
byc tez kierowana przez nie przedstawione na ry-
sunku dodatkowe kanaly z wewnetrznej komory
12 do otworu wiertniczego w poblizu gryzów w
celu usuwania zwierciny z otworu wiertniczego.
Czasami, gdy cisnienie i natezenie przA>lywu
krazacej pluczki wiertniczej nie wystarczaja do
23 optymalnego usuwania zwierciny z otworu wiert¬
niczego, wystepuja szczególne warunki pracy swi¬
dra. W tych warunkach, zwiercina powstala na
skutek dzialania swidra na dno Otworu wiertni¬
czego nie jest wystarczajaco skutecznie unoszona
z dna otworu i opada z powrotem, do czasu gdy
zostanie rozdrobniona na czastki dostatecznie male
do tego zeby mogly byc uniesione przez pluczke
przeplywajaca z malym natezeniem przeplywu.
Jest rzecza oczywista, ze gdy swider pracuje w
glebokim zlozu zwierciny przy niedostatecznej
ilosci pluczki to w przypadku braku dobrego usz¬
czelnienia czastki zwierciny moga przenikac do
lozysk. W lozyskach, czastki zwierciny, które prze¬
dostana sie pomiedzy obracajace sie elementy ulo-
40 zyskowania wywieraja niszczace dzialanie na ca^
ly uklad lozyskowy. Zuzycie przez scieranie jest
uwazane za glówny czynnik ograniczajacy czas pra¬
cy lozysk w wierceniu otworów przy zastosowaniu
gazowej pluczki, zwlaszcza w warunkach w któ-
« rych natezenie przeplywu pluczki jest ograniczo^
ne. Warunki takie wystepuja gdy sprezarka po¬
wietrzna nie jest w dobrym stanie i nie osiaga
nominalnej wydajnosci, co sie czesto zdarza przy
wierceniu malych otworów wiertniczych, a skut-
w kiem czego wydajnosc sprezarki jest zbyt mala
do rozpoczecia wiercenia.
Jezeli rolki lozyska rolkowego-* 16 sa osiowo
uchwycone miedzy dwoma kolnierzami wytoczo- *
nymi w gryzie stozkowym 14, to uszczelka 20 mo-
55 ze byc umieszczona w wiekszej odleglosci od
szkodliwego srodowiska otworu wiertniczego i
moze miec mniejsza srednice, dzieki czemu jej
trwalosc zostanie zwiekszona. Uszczelka 20 jest
„ umieszczona przy podstawie gryza stozkowego ¦ 14
pomiedzy czopem lozyskowym a wewnetrznym
obrzezem kolnierza gryza stozkowego. Uszczelka
jest oddzielona od wewnetrznej komory korpusu
swidra odcinkiem kolnierza stykajacego sie z
zewnetrzna powierzchnia wystepu oporowego wy-100 432
7 8
konanego u podstawy czopa lozyskowego 13, Usz¬
czelka przy podstawie stozka uszczelnia cala prze¬
strzen wewnetrzna stozka. Uszczelnienie jest uzys¬
kane bez zmniejszenia nosnosci lozysk.
.Konstrukcja swidra wiertniczego 10 wedlug-wy¬
nalazku zostala opisana powyzej, a ponizej zosta¬
nie opisane jej dzialanie, w powolaniu sie na fig.
1. Wedlug wynalazku, przewidziana jest uszczel¬
ka 20, które dziala jako zapora dla sproszkowa¬
nej zwierciny, nie dopuszczajac do dostania sie
jej do obszaru ulozyskowania przez podstawe gry¬
za zapewniajac w ten sposób czyste, pozbawione
pylu srodowisko metalowych elementów lozysk,
dzieki czemu zostalo wyeliminowane scierne dzia¬
lanie zwierciny na ulozyskowanie.
Ochrona ulozyskowania przed pylem zwieksza
znacznie trwalosc lozysk, przyczyniajac sie do
zwiekszania trwalosci poszczególnych ich elemen¬
tów, a w rezultacie calego ulozyskowania.
Swider wiertniczy 10 jest ostatnim, najnizej po¬
lozonym zespolem przewodu wiertniczego. Gazo¬
wa i^czka wiertnicza, przetlaczana przez prze¬
wód wiertniczy jest wprowadzana do wewnetrz¬
nej komory 12 swidra wiertniczego 10. Gazowa
pluczka wiertnicza jest przetlaczana z wewnetrz¬
nej komory 12 przez kanal 27, kanal 26 do otwo¬
ru 23, iihlodzi lozyska, a nastepnie jest doprowa¬
dzana- do otworu wiertniczego przez kanal 26.
Uszczelka 20 przy podstawie stozka zebatego nie
pozwala na przedostanie sie zwierciny do prze¬
strzeni, w której znajduje sie ulozyskowanie.
Na fiij. 2 przedstawiono przekjój przez jedno
z ramion 29 obrotowego swidra wiertniczego 51 z
uszczelnionym ulozyskowaniem, wedlug innej po¬
staci niniejszego wynalazku.
Jak to przedstawiono na rysunku, ramie 29 jest
zawieszone na górnej czesci swidra 51, który po¬
siada górna czesc 50 pozwalajaca na polaczenie
go z nie pokazana na rysunku dolna czescia prze¬
wodu wiertniczego. Dolne zakonczenie ramienia 29
posiada wystajacy czop lozyskowy 31. Obrotowy
gryz stozkowy 32, posiada na swojej zewnetrznej
powierzchni elementy kruszace 33 przystosowane
do kruszenia iormacji geologicznych w czasie obra¬
cania i opuszczania w dól koronki 51. Element
kruszacy 33 przedstawiony jest w postaci wkladek
z weglika wolframu. Jest rzecza oczywista, ze w
gryzie stozkowym 32 moga byc zastosowane inne
elementy kruszace, na przyklad takie jak zeby ze
stali.
W swidrze 51 znajduje sie, biegnacy wzdluz jej
srodkowej osi, srodkowy kanal 30, którym plucz¬
ka wiertnicza przeplywa z górnej, nie pokazanej
na rysunku czesci przewodu wiertniczego, bezpo¬
srednio na dno otworu wiertniczego w celu usu¬
wania zwierciny. W przestrzeni ulozyskowania,
pomiedzy gryzem 32 i czopem lozyskowym 31 znaj¬
duje sie wiele elementów ukladu lozyskowego.
Uklad lozyskowy zawiera lozysko rolkowe 35, lo¬
zysko kulkowe 36, lozysko slizgowe 38 i kolek opo¬
rowy 37.
Swider wiertniczy 51 posiada smarowane, usz¬
czelnione lozyska. Uklad smarowania swidra 51
zawiera kanal 42 przechodzacy przez ramie 29 do
czopa lozyskowego 31, sluzacy do dostarczania sma¬
ru do lozysk. Kanal 39 polaczony z kanalem 42
l umozliwia zmontowanie lozyska kulkowego 36, po¬
niewaz sluzy on Ao. wkladania kulek po umiesz-
czeniu gryza 32 na czopie lozyskowym 31.
Po umieszczeniu kulek na ich miejscach, do ka¬
nalu 39 wklada sie kolek ustalajacy 40 i zamo-
cowuje sie go za pomoca spoiny 41. Ko^ek ustala¬
jacy 40 ma, na wiekszej swojej czesci, zmniejszona
srednice, co umozliwia doprowadzenie smaru do
lozysk. Z kanalu 39 do przestrzeni lozyskowej mo¬
ga byc poprowadzone dodatkowe kanaly zapew¬
niajace wydajne dostarczenie smaru do lozysk 35,
36, 37 i 38.
W swidrze 51 znajduje sie pojemnik smaru za¬
pewniajacy dostarczanie czynnika smarujacego do
lozysk. W pojemniku smaru^ znajduje sie elastycz¬
na przeslona 45 zamykajaca pojemnik w celu utrzy¬
mania w nim smaru. Przestrzen pojemnika, znaj¬
dujaca sie po zewnetrznej stronie elastycznej prze¬
slony 45 jest odpowietrzana do srodka swidra
wiertniczego 51 kanalem 44 laczacym dolny ko¬
niec komory 43 pojemnika smaru z wnetrzem
swidra. Górny koniec pojemnika smaru jest zam¬
kniety pokrywa 46 ustalona pierscieniem sprezy¬
nujacym 49. Dookola pokrywki 46 umieszczona
jest uszczelka 48 typu „o-ring" zapobiegajaca wy¬
dostaniu sie smaru na zewnatrz, W elastycznej
przeslonie 45 umieszczana jest przepuszczalna
wkladka porowata 47, zapewniajaca przeplyw ply¬
nu do przestrzeni, w której sie znajduje smar, z
przestrzeni otworu wiertniczego, poprzez czesc 43
pojemnika smaru, która jest komora wyrównaw¬
cza cisnienia. Przepuszczalna wkladka 47 wyko¬
nana jest ze sprasowanych czastek metalowych,
umieszczonych w metalowej tulejce.
Poniewaz rolki lozyska rolkowego 35 sa uchwy¬
cone osiowo pomiedzy dwoma kolnierzami wyto-
cznymi w gryzie stozkowym 32, wiec uszczelka 34
moze byc umieszczona w wiekszej odleglosci od
szkodliwego srodowiska otworu wiertniczego i mo¬
ze miec mniejsza srednice. Zwieksza to trwalosc
uszczelki. Uszczelka 34 jest umieszczona u pod¬
stawy gryzu zebatego 32. Umieszczona u podstawy
gryza uszczelka odgradza cala komore wewnetrz¬
na gryza. Uszczelnienie nie zmniejsza nosnosci lo¬
zysk. Uszczelka 34 utrzymuje smar wewnatrz swi¬
dra 51 i nie dopuszcza do dostawania sie zwier¬
ciny z otworu wiertniczego do przestrzeni ulozysz
kowania. Elementy budowy swidra wiertniczego
51 wedlug wynalazku zostaly opisane powyzej, a'
ponizej opisane jest jego dzialanie w powolaniu sie
na fig. 2.
Wedlug wynalazku, umieszczono u podstawy gry¬
zu stozkowego uszczelke 34, która nie dopuszcza
do dostania sie sproszkowanej zwierciny do prze¬
strzeni w której znajduje sie ulozyskowanie, za¬
pewniajac lozyskom czyste otoczenie, dzieki cze¬
mu nie sa one poddawane scieraniu przez czastki
materialu/ Wewnatrz swidra wiertniczego 51 utrzy¬
mywany jest smar zapewniajacy duza trwalosc
ulozyskowania.
Uklad smarowania swidra wiertniczego 51 jest
napelniony odpowiednim smarem. Przestrzen po-
40
45
•0
55100 432
9
nad elastyczna przeslona 45 jest calkowicie wypel¬
niona smarem. Elastyczna przeslona 45, która usz¬
czelnia dolna czesc pojemnika smaru jest utrzy¬
mywana na swoim miejscu przez dolna czesc po¬
krywki 46. Swider wiertniczy 51 jest opuszczany
na dno otworu wiertniczego do czasu gdy gryz
stozkowy 32 zetknie sie ze skala na dnie otworu.
Cisnienie hydrostatyczne pluczki na dnie otworu
jest znaczne, wiec pomiedzy smarem wewnatrz
swidra 51, a pluczka na dnie otworu powstanie
normalnie róznica cisnien. Uklad smarowania swi¬
dra 51 pozwala na przekazanie cisnienia pluczki w
otworze do smaru. Cisnienie smaru i pluczki wy¬
równuja sie w miare przesuwania sie swidra w
otworze wiertniczym. Smar z pojemnika smaru,
przechodzi przez kanaly 42 i 39 i jest dostarczany
do ulozyskowania.
Swider wiertniczy 51 stanowiacy koncowy, ele¬
ment przewodu wiertniczego jest z nim polaczony
polaczeniem gwintowym. Swider, 51 jest obracany
i naciska do dolu, dociskajac gryz 32 do skaly.
Ciagle obracanie i nacisk na swider 51 powodo¬
wany ciezarem przewodu wiertniczego powoduje
urabianie stozkami zebatymi skaly i powstawanie
otworu wiertniczego. Umieszczona u podstawy stoz¬
ka zebatego uszczelka 34 nie pozwala na dostawa¬
nie sie zwierciny do ulozyskowania oraz zatrzy¬
muje smar wewnatrz swidra wiertniczego.
Claims (2)
1. Swider wiertniczy majacy korpus zakonczony czopem lozyskowym, wystep oporowy usytuowany przy podstawie czopa lozyskowego, oraz obrotowy 5 gryz stozkowy, osadzony" obrotowo na czopie lo¬ zyskowym, majacy podstawe- stozkowa, czesciowo opierajaca sie o wystep oporowy, ulozyskowanie gryza stozkowego na czopie lozyskowym, obejmu¬ jace wiele rolek, rowek bieznikowy wykonany w 10 gryzie, mieszczacy wszystkie rolki, oraz kolnierz usytuowany pomiedzy rowkiem bieznikowym a podstawa stozka gryza, znamienny tym, ze ma uszczelke (20, 34) usytuowana pomiedzy czopem lo¬ zyskowym (13) a wewnetrznym obrzezem kolnierza 15 gryza stozkowego (14), przy czym uszczelka (20, 34) jest oddzielona od wewnetrznej komory (12) korpusu swidra odcinkiem kolnierza stykajacego sie z zewnetrzna* powierzchnia wystepu oporowe¬ go. 20
2. Swider wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze rowek bieznikowy wyznacza wewnetrzny kolnierz gryza stozkowego (14), którego powierzchnia kon¬ cowa jest zwrócona ku czopowi lozyskowemu (13J, zas uszczelka <20, 34) jest umieszczona pomiedzy 25 gryzem stozkowym (14) a czopem lozyskowym (13) i ma ustalone polozenie pomiedzy czopem lozys¬ kowym (13) a odcinkiem wewnetrznej powierzchni kolnierza opierajacego sie szerokoscia podstawy przy podstawie wystepu oporowego.100 432 FIG100 432 FIG. 2
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US55376275A | 1975-02-27 | 1975-02-27 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL100432B1 true PL100432B1 (pl) | 1978-10-31 |
Family
ID=24210651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL1976187344A PL100432B1 (pl) | 1975-02-27 | 1976-02-20 | Swider wiertniczy |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| BR (1) | BR7601243A (pl) |
| CA (1) | CA1048489A (pl) |
| DE (1) | DE2608205A1 (pl) |
| FR (1) | FR2302408A1 (pl) |
| GB (1) | GB1534445A (pl) |
| IT (1) | IT1053907B (pl) |
| PL (1) | PL100432B1 (pl) |
| SE (1) | SE415380B (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4386663A (en) * | 1981-02-25 | 1983-06-07 | Hughes Tool Company | Cooled journal bearing |
| US5016719A (en) * | 1990-01-24 | 1991-05-21 | Western Rock Bit Company Limited | Rotary cone type rock bits |
| GB2365038B (en) * | 2000-07-27 | 2004-06-02 | Walker & Co James Ltd | Sealing structure for a rock drill bit |
| US11585158B2 (en) * | 2020-05-21 | 2023-02-21 | Caterpillar Inc. | Isolated lubrication system for drill bits |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2075997A (en) * | 1935-06-25 | 1937-04-06 | Chicago Pneumatic Tool Co | Roller cutter, spindle and bearing assembly for earth boring drills |
| US3102601A (en) * | 1959-04-13 | 1963-09-03 | Phillips Petroleum Co | Drill bit |
| FR1260080A (fr) * | 1960-03-22 | 1961-05-05 | Materiel De Forage Soc De Fab | Trépan à molettes étanche |
| US3844363A (en) * | 1973-06-11 | 1974-10-29 | E Williams | Drill tool |
-
1976
- 1976-01-14 SE SE7600320A patent/SE415380B/xx unknown
- 1976-01-19 CA CA76243799A patent/CA1048489A/en not_active Expired
- 1976-02-02 IT IT47911/76A patent/IT1053907B/it active
- 1976-02-20 PL PL1976187344A patent/PL100432B1/pl unknown
- 1976-02-25 GB GB7465/76A patent/GB1534445A/en not_active Expired
- 1976-02-25 DE DE19762608205 patent/DE2608205A1/de not_active Withdrawn
- 1976-02-25 FR FR7605250A patent/FR2302408A1/fr active Granted
- 1976-02-26 BR BR7601243A patent/BR7601243A/pt unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2302408A1 (fr) | 1976-09-24 |
| CA1048489A (en) | 1979-02-13 |
| GB1534445A (en) | 1978-12-06 |
| BR7601243A (pt) | 1976-09-14 |
| IT1053907B (it) | 1981-10-10 |
| SE7600320L (sv) | 1976-08-30 |
| FR2302408B1 (pl) | 1982-11-05 |
| SE415380B (sv) | 1980-09-29 |
| DE2608205A1 (de) | 1976-09-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4453836A (en) | Sealed hard-rock drill bit | |
| US3990525A (en) | Sealing system for a rotary rock bit | |
| US5595255A (en) | Rotary cone drill bit with improved support arms | |
| CA1320482C (en) | Drilling bit with improved trailing edge vent | |
| US20060032673A1 (en) | Elastomeric seal assembly having auxiliary annular seal components | |
| EP0467870A1 (en) | Roller tooth bit with heel row cutter inserts | |
| US4098358A (en) | Drill bit with hard-faced bearing surfaces | |
| US5358061A (en) | Seal protection for rock bits | |
| JPS6361472B2 (pl) | ||
| PL100432B1 (pl) | Swider wiertniczy | |
| US2644671A (en) | Rock drilling bit | |
| CA1221961A (en) | Rotary drill bit | |
| US2025261A (en) | Drill bit | |
| US8020637B2 (en) | Downhole lubrication system | |
| CA1162183A (en) | Rotary rock bit with improved thrust flange | |
| US4167220A (en) | System for lubricating the bearings of cutting rollers of a roller bit | |
| US11585158B2 (en) | Isolated lubrication system for drill bits | |
| EP0097604B1 (en) | Spaced button thrust surface for earth boring bit | |
| AU2024317556A1 (en) | Retainer for rotary cone drill bit | |
| CA1210752A (en) | Sealed hard-rock drill bit | |
| US4395076A (en) | Bearing design for drill bit | |
| US4252383A (en) | Earth boring bit with eccentrically formed bearing surface | |
| US7237627B2 (en) | Bearing and lubrication system for earth boring bit | |
| US20050045387A1 (en) | Lubricant pump and cone movement dampener | |
| US4046431A (en) | Water lubricated bearing assembly for mining machine |