RU2399743C1 - Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters - Google Patents

Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters Download PDF

Info

Publication number
RU2399743C1
RU2399743C1 RU2009102567/03A RU2009102567A RU2399743C1 RU 2399743 C1 RU2399743 C1 RU 2399743C1 RU 2009102567/03 A RU2009102567/03 A RU 2009102567/03A RU 2009102567 A RU2009102567 A RU 2009102567A RU 2399743 C1 RU2399743 C1 RU 2399743C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
washer
drill bit
cone
thrust bearing
trunnion
Prior art date
Application number
RU2009102567/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009102567A (en
Inventor
Дмитрий Григорьевич Громаковский (RU)
Дмитрий Григорьевич Громаковский
Ильдар Дугласович Ибатуллин (RU)
Ильдар Дугласович Ибатуллин
Сергей Владимирович Шигин (RU)
Сергей Владимирович Шигин
Евгений Сергеевич Балашов (RU)
Евгений Сергеевич Балашов
Родион Михайлович Богомолов (RU)
Родион Михайлович Богомолов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
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 by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Самарский государственный технический университет
Priority to RU2009102567/03A priority Critical patent/RU2399743C1/en
Publication of RU2009102567A publication Critical patent/RU2009102567A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2399743C1 publication Critical patent/RU2399743C1/en

Links

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining.
SUBSTANCE: sliding support of drill bit rolling cutters includes trunnion, intermediate sleeve between trunnion and surface of mounting bore of rolling cutter, thrust element made in the form of end projection and having intermediate loosely fitted washer. At that, three-layered packs soaked with standard lubricant are installed between contact surfaces of the end projection of trunnion and intermediate washer, as well as between surfaces of washer and rolling cutter: tracing paper - fluoroplastic film - tracing paper, the contact area of which is equal to the area of intermediate washers.
EFFECT: increasing efficiency of thrust bearing of drill bit rolling cutters.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области техники, применяемой при бурении грунта или горных пород, и предназначено для увеличения нагрузочной способности опорных элементов подшипников скольжения в шарошечных долотах.The invention relates to the field of technology used in drilling soil or rocks, and is intended to increase the load capacity of the support elements of sliding bearings in roller cone bits.

Известны подшипники скольжения шарошечных буровых долот - аналогов [1, 2] и др., содержащих шариковый замок, свободно сидящую втулку, уплотнение, герметизирующее зону трения от внешнего загрязнения, и упорный элемент подшипника, выполненный в виде торцевого уступа на цапфе, взаимодействующий с опорной поверхностью шарошки, воспринимающей осевую составляющую нагрузки, через промежуточную свободно сидящую шайбу.Known sliding bearings of cone drill bits - analogues [1, 2] and others, containing a ball lock, a loose fitting sleeve, a seal that seals the friction zone from external contamination, and a thrust bearing element made in the form of an end ledge on the axle interacting with the support the surface of the cone, perceiving the axial component of the load, through an intermediate freely sitting washer.

Примером такого решения является опора бурового долота III-М3-ГАУ 190.5, в которой осевую нагрузку воспринимают торцевой уступ, выполненный на цапфе, а также плоский торец центрирующего шипа.An example of such a solution is the support of the drill bit III-M3-GAU 190.5, in which the axial load is perceived by an end ledge made on a trunnion, as well as a flat end face of the centering spike.

Недостатком данной конструкции является нестабильность распределения нагрузки между упорными буртами цапфы и шипа, зависящей от точности выполнения их линейных размеров.The disadvantage of this design is the instability of the load distribution between the persistent shoulders of the trunnion and spike, depending on the accuracy of their linear dimensions.

В устройстве упорного подшипника по патенту РФ №2068060 [3] для повышения работоспособности опор предусмотрены свободно сидящие втулки и упорные шайбы, на поверхности которых образованы спиральные, наполненные смазкой канавки, что улучшает смазочный режим радиального и упорного элементов подшипника.In the device of a thrust bearing according to the patent of the Russian Federation No. 2068060 [3], to increase the working capacity of the bearings, freely sitting bushings and thrust washers are provided on the surface of which are formed spiral grooves filled with grease, which improves the lubricating mode of the radial and thrust bearing elements.

Недостатком данного технического решения является уменьшение площади контакта опорной поверхности за счет образованных канавок, что повышает удельную нагрузку в упорном подшипнике.The disadvantage of this technical solution is to reduce the contact area of the supporting surface due to the formed grooves, which increases the specific load in the thrust bearing.

Кроме того, при действии динамических нагрузок - вибрации и ударов, осевая опора, даже с промежуточной шайбой, остается жесткой, ее демпфирующее действие - недостаточным, а выход опоры из строя связан со схватываниями и задирами между поверхностями шайбы, торцевыми поверхностями шипа и шарошки.In addition, under the action of dynamic loads - vibrations and shocks, the axial support, even with an intermediate washer, remains rigid, its damping effect is insufficient, and the failure of the support is associated with gripping and scoring between the surfaces of the washer, the end surfaces of the spike and cone.

Данный патент принимается за прототип.This patent is taken as a prototype.

Техническим результатом является увеличение работоспособности упорного подшипника шарошек буровых долот.The technical result is to increase the efficiency of the thrust bearing cone drill bits.

Технический результат достигается тем, что в опоре скольжения шарошек буровых долот, содержащей цапфу, промежуточную втулку между цапфой и поверхностью посадочного отверстия шарошки, упорный элемент, выполненный в виде торцевого уступа на цапфе и имеющий промежуточную свободно сидящую шайбу, между контактирующими поверхностями торцевого уступа цапфы, промежуточной шайбы, а также между поверхностями шайбы и шарошки устанавливают пропитанные штатной смазкой трехслойные пакеты: бумажная калька - фторопластовая пленка - бумажная калька, площадь контакта которых равна площади промежуточных шайб.The technical result is achieved by the fact that in the sliding bearing cone of the drill bits containing the journal, the intermediate sleeve between the journal and the surface of the cone of the roller cone, a thrust element made in the form of an end ledge on the axle and having an intermediate freely sitting washer between the contacting surfaces of the end ledge of the axle, the intermediate washer, as well as between the surfaces of the washer and roller cone, install three-layer packages impregnated with standard grease: paper tracing paper - PTFE film - paper tracing paper, the contact area of which is equal to the area of the intermediate washers.

В предлагаемом решении (чертеж) в стыки между шарошкой 2, упорной шайбой 4, а также между упорной шайбой и опорной поверхностью цапфы 1 устанавливают промежуточные элементы 5, выполненные в виде пакета пластин из фторопласта Ф-4, разделенных пористыми прослойками, например, из бумажной кальки по ГОСТ 2036-88, ГОСТ - 24222-80.In the proposed solution (drawing), intermediate elements 5 are made in the joints between the cutter 2, the thrust washer 4, and also between the thrust washer and the bearing surface of the axle 1, made in the form of a package of plates made of F-4 fluoroplastic, separated by porous layers, for example, of paper tracing paper in accordance with GOST 2036-88, GOST - 24222-80.

Введенные в рабочий зазор промежуточные элементы предотвращают металлический контакт, схватывание и задиры при разрывах смазочной пленки, усиливают смазывающее действие, препятствуют выдавливанию смазки через боковой зазор и нежелательный перенос меди на стальные поверхности с поверхностей свободно сидящих шайб, выполненных из бронзы БрБ2, а также обеспечивают повышение демпфирующего действия опоры, что и создает суммарный полезный эффект предложенного изобретения.Intermediate elements introduced into the working gap prevent metal contact, setting and seizures during breaks of the lubricating film, enhance the lubricating effect, prevent the lubricant from being squeezed out through the lateral gap and undesirable transfer of copper to steel surfaces from surfaces of freely sitting washers made of BrB2 bronze, and also provide an increase damping action of the support, which creates the total beneficial effect of the proposed invention.

Предложенное изобретение реализуется следующим образом.The proposed invention is implemented as follows.

Изготовленные из фторопласта Ф-4 и бумажной кальки кольца промазывают штатной смазкой и формируют пакет: между двумя бумажными кольцами размещают кольцо из фторопласта Ф-4, а полученные трехслойные пакеты 5 (фиг.1) устанавливают на упорный торец цапфы 1. Поверх пакета устанавливают упорную шайбу 4, поверх шайбы - второй пакет 5.The rings made of F-4 fluoroplastic and tracing paper are greased with regular grease and form a bag: a F-4 fluoroplastic ring is placed between two paper rings, and the resulting three-layer bags 5 (Fig. 1) are installed on the stop end face of journal 1. On top of the bag, a stop the washer 4, on top of the washer - the second package 5.

На сформированный таким образом опорный элемент устанавливают шарошку 2, а в смазочные зазоры 3 под давлением подают смазку.A cone 2 is mounted on the support element thus formed, and grease is supplied to the lubricating clearances 3 under pressure.

При оценке эффективности использования демпфирующих пакетов в упорных подшипниках буровых долот на примере долота R544 установлено следующее:When evaluating the efficiency of using damping packages in the thrust bearings of drill bits using the example of the R544 bit, the following was established:

1. Величина предельной нагрузки схватывания при испытании, например, со смазкой «Томфлон СБС-240» возросла с 75 до 350 кГс/см2, т.е. в 4,7 раза.1. The value of the maximum setting load during testing, for example, with Tomflon SBS-240 grease, increased from 75 to 350 kgf / cm 2 , i.e. 4.7 times.

2. Температура саморазогрева за 1 час испытания снизилась на 10…15%.2. The temperature of self-heating for 1 hour of the test decreased by 10 ... 15%.

3. Коэффициент трения снизился в 4 раза.3. The friction coefficient decreased by 4 times.

ЛитератураLiterature

1. Иогансен К.В. Спутник буровика. Справочник: Иогансен Константин Владимирович. - Изд. 3-е, перераб. и доп. - М: Недра, 1990. - 302 с.1. Johansen K.V. Driller's satellite. Reference book: Johansen Konstantin Vladimirovich. - Ed. 3rd, rev. and add. - M: Nedra, 1990 .-- 302 p.

2. Кершенбаум В.Я., Торгашов А.В., Вессер А.Г. Буровой породоразрушающий инструмент. Том.1. Шарошечные долота. Междунар. транслятор-справочник. - М.: «Нефть и газ», 2003. - 254 с.2. Kershenbaum V.Ya., Torgashov A.V., Wesser A.G. Drilling rock cutting tool. Volume 1. Roller cone bits. Int. reference translator. - M.: “Oil and gas”, 2003. - 254 p.

3. Пат. 2068069 Российской Федерации, МПК6 Е21В 10/22 Опора шарошечного долота. / Зельцер П.Я.; заявитель и патентообладатель Восточно-Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья. - №4936924/03; заявл. 15.05.91; опубл. 20.10.96. - Бюл. №22. - 5 с.: ил.3. Pat. 2068069 of the Russian Federation, IPC 6 Е21В 10/22 Support of roller cone bit. / Seltzer P.Y .; applicant and patent holder East Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Resources. - No. 4936924/03; declared 05/15/91; publ. 10.20.96. - Bull. Number 22. - 5 p.: Ill.

4. ГОСТ 20692-2003. Группа Г43. Межгосударственный стандарт. Долота шарошечные. ТУ МКС 75.180.10. ОКП 36 6440. - Взамен ГОСТ 20692-75.4. GOST 20692-2003. Group G43. Interstate standard. Roller cone bits. TU ISS 75.180.10. OKP 36 6440. - Instead of GOST 20692-75.

Claims (1)

Опора скольжения шарошек буровых долот, содержащая цапфу, промежуточную втулку между цапфой и поверхностью посадочного отверстия шарошки, упорный элемент, выполненный в виде торцевого уступа на цапфе и имеющий промежуточную свободно сидящую шайбу, отличающаяся тем, что между контактирующими поверхностями торцевого уступа цапфы, промежуточной шайбы, а также между поверхностями шайбы и шарошки устанавливают пропитанные штатной смазкой трехслойные пакеты: бумажная калька - фторопластовая пленка - бумажная калька, площадь контакта которых равна площади промежуточных шайб. The sliding cone of the drill bits containing a pin, an intermediate sleeve between the pin and the surface of the cone of the cone, a stop element made in the form of an end ledge on the axle and having an intermediate freely sitting washer, characterized in that between the contacting surfaces of the end ledge of the axle, an intermediate washer, and between the surfaces of the washer and roller cone, three-layer packages impregnated with regular grease are installed: paper tracing paper - fluoroplastic film - paper tracing paper, whose contact area x equals the area of the intermediate washers.
RU2009102567/03A 2009-01-26 2009-01-26 Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters RU2399743C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102567/03A RU2399743C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009102567/03A RU2399743C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009102567A RU2009102567A (en) 2010-08-10
RU2399743C1 true RU2399743C1 (en) 2010-09-20

Family

ID=42698454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009102567/03A RU2399743C1 (en) 2009-01-26 2009-01-26 Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2399743C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577067C2 (en) * 2011-03-29 2016-03-10 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Conical crusher, bearing plate and set of bearing plates
RU2655065C1 (en) * 2016-12-07 2018-05-23 Производственно-торговое общество с ограниченной ответственностью "АГРОСТРОЙ" Drilling bit roller cutter bearing support

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 20692-2003. Группа Г43. Межгосударственный стандарт. Долота шарошечные. ТУ МКС 75.180.10. ОКП 36 6440. - Взамен ГОСТ 20692-75. ИОГАНСЕН К.В. Спутник буровика. - М.: Недра, 1990, с.302. КЕРШЕНБАУМ В.Я. и др. Буровой породоразрушающий инструмент. Том 1. Шарошечные долота. - М.: Нефть и газ, 2003, с.254. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2577067C2 (en) * 2011-03-29 2016-03-10 Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб Conical crusher, bearing plate and set of bearing plates
RU2655065C1 (en) * 2016-12-07 2018-05-23 Производственно-торговое общество с ограниченной ответственностью "АГРОСТРОЙ" Drilling bit roller cutter bearing support

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009102567A (en) 2010-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7861805B2 (en) Conformal bearing for rock drill bit
EP0138737B1 (en) Earth boring bit with pressure compensating metal face seal
US8215841B2 (en) Bearing assembly for use in earth drilling
TW200626808A (en) Fluid dynamic bearing
Nicholas et al. Analysis of step journal bearings—finite length, stability
RU2580674C2 (en) Structured texturing of drill bit sealing surface
RU2399743C1 (en) Plain thrust bearing of drill bit rolling cutters
CN102494021A (en) Oil lubricating roll-slide bearing with elastic roller
MX350040B (en) Method and tool for increasing the strength of shafts, in particular of crankshafts.
CN109072673A (en) Bearing for downhole tool, the downhole tool in conjunction with this class bearing and correlation technique
CN103321578A (en) Deep cavity hollow cylindrical roller bearing for roller bit
RU2411338C1 (en) Bearing unit of roller cutter of bore bit
CN201818668U (en) Cantilever shaft support device
RU2342512C1 (en) Support of drilling roller cutting tool
CN101968081B (en) Cantilever shaft supporting device
RU2351740C1 (en) Support of cone bit
CN206592541U (en) Vertical Mill load cylinder piston rod packing mechanism
CN202380979U (en) Roller drilling bit of spherical floating bushing bearing
RU2377382C1 (en) Roller cutter drilling tool bearing assembly (versions)
CN103982538A (en) Solid lubricated thrust sliding bearing capable of being continuously filled
US9915097B2 (en) Bearing section of a downhole drilling motor
CN204511328U (en) A kind of self-lubricating bush formula spiral centering device
CN103883619B (en) Thrust bearing
CN204025348U (en) High-speed machine tool copper alloy shaft sleeve
RU117545U1 (en) BALL BEARING RADIALLY RESISTANT

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130127