PL100432B1 - Swider wiertniczy - Google Patents

Swider wiertniczy Download PDF

Info

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
Application number
PL1976187344A
Other languages
English (en)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed filed Critical
Publication of PL100432B1 publication Critical patent/PL100432B1/pl

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
    • E21B10/25Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by sealing details
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/18Roller bits characterised by conduits or nozzles for drilling fluids
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B10/00Drill bits
    • E21B10/08Roller bits
    • E21B10/22Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details
    • E21B10/24Roller bits characterised by bearing, lubrication or sealing details characterised by lubricating details
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C21/00Combinations of sliding-contact bearings with ball or roller bearings, for exclusively rotary movement
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2352/00Apparatus 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)

Zastrzezenia patentowe
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
PL1976187344A 1975-02-27 1976-02-20 Swider wiertniczy PL100432B1 (pl)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

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