RU2411338C1 - Подшипниковый узел шарошки бурового долота - Google Patents
Подшипниковый узел шарошки бурового долота Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411338C1 RU2411338C1 RU2009142667/03A RU2009142667A RU2411338C1 RU 2411338 C1 RU2411338 C1 RU 2411338C1 RU 2009142667/03 A RU2009142667/03 A RU 2009142667/03A RU 2009142667 A RU2009142667 A RU 2009142667A RU 2411338 C1 RU2411338 C1 RU 2411338C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bearing
- cone
- cavity
- roller cutter
- thrust bearing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к буровой технике, к конструкции шарошечного долота для бурения скважин, подшипниковым узлам, воспринимающим большие односторонние осевые и радиальные нагрузки. Технический результат - повышение несущей способности подшипниковой опоры путем восприятия ею только радиальных сил. Шарошка установлена на цапфе посредством подшипниковой опоры с возможностью их взаимного осевого перемещения, что исключает восприятие осевых сил, а уплотнение между шарошкой и цапфой образует замкнутую полость, заполненную жидкостью, выполняющую функцию полости гидравлического подпятника с возможностью восприятия односторонних осевых сил, причем пополнение полости жидкостью происходит от открытого пружинного гидроаккумулятора через обратный клапан. Сход шарошки с цапфы ограничивается замковым, фиксирующим устройством. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к буровой технике, к конструкции шарошечного долота для бурения скважины, подшипниковым узлам, воспринимающим большие односторонние осевые и радиальные нагрузки.
Известны конструкции подшипниковых опор шарошки буровых долот, содержащих цапфу и установленную на ней шарошку посредством подшипников, расположенных по различным схемам: шарик-шарик-ролик, ролик-шарик-подшипник скольжения и аналогичным другим [Масленников И.К. Буровой инструмент. Справочник. - М.: Недра, 1989, с.73; с.41]. В этих опорах нагрузку одного направления часто воспринимают одновременно несколько подшипников разных по конструкции. Так осевую нагрузку часто воспринимают упорный подшипник скольжения и радиально-упорный шариковый замковый подшипник. Силовая работа по схеме «тандем» различных подшипников резко снижает несущую способность комплекта подшипников, установленных рядом; она значительно ниже суммы грузоподъемностей отдельных подшипников.
Наиболее близким техническим решением является решение, дополняющее известную подшипниковую опору смазкоподающим и герметизирующим устройством и системой каналов [Масленников И.К., с.65. прототип]. Это обеспечивает улучшение условий работы элементов опоры и повышение стойкости опоры, по кардинально не изменяет распределение сил, воздействующих на подшипники комплекта.
Задачей изобретения является повышение несущей способности подшипникового узла в условиях воздействия больших односторонних осевых и радиальных сил.
Указанная задача решается тем, что в известной подшипниковой опоре на цапфу посредством подшипниковой опоры установлена шарошка с возможностью их взаимного осевого перемещения, между цапфой и шарошкой размещено уплотнение так, что образовавшаяся между цапфой и шарошкой полость заполнена жидкостью (маслом) с возможностью выполнения полостью функции рабочей камеры гидравлического подпятника, а замковое (фиксирующее) устройство соединяет шарошку с цапфой с возможностью одностороннего взаимного перемещения и ограничения схода шарошки с цапфы. Восприятие подшипниковой опорой только радиальных усилий, а гидравлическим подпятником - осевых повышает несущую способность подшипникового узла, а стойкость узла будет определяться несущей способностью подшипниковой опоры.
На чертеже представлена схема подшипникового узла.
Подшипниковый узел шарошки бурового долота содержит плавающую подшипниковую опору 1, соединяющую цапфу 2 с шарошкой 3 с возможностью их относительного осевого перемещения. Опора 1 может быть представлена комплектами из радиальных или радиально-упорных подшипников. Между цапфой 2 и шарошкой 3 установлено уплотнение 4, а полость между шарошкой 3 и цапфой 2 заполнена жидкостью (смазочным материалом) так, что эта полость выполняет функцию рабочей камеры гидравлического подпятника. Цапфа и шарошка соединены между собой замковым (фиксирующим) устройством 5, ограничивающим перемещение шарошки относительно цапфы в направлении схода. Замковое (фиксирующее) устройство может быть выполнено или в виде оси с упорным подшипником, или тяги и размещено в полости цапфы 2. В качестве уплотнения 4 может быть использовано торцовое, причем опорным кольцом (буксой) которого является часть шарошки 6, а подвижное уплотнительное кольцо крепится к цапфе. Полость гидравлического подпятника соединена с открытым пружинным гидроаккумулятором 7 посредством обратного клапана 8.
Работа подшипникового узла шарошки бурового долота осуществляется следующим образом. При работе долота возникает осевая нагрузка на долото. Это осевое усилие вызывает в узле осевые вдоль оси вращения шарошки 3 и радиальные, перпендикулярные оси вращения шарошки, усилия. Осевые усилия воспринимаются только гидравлическим подпятником, диаметр которого определяется конструкцией торцового уплотнения 4. Чем больше диаметр гидравлического подпятника, тем меньше давление жидкости, заполняющей полость между шарошкой и цапфой.
Радиальные усилия воспринимаются только плавающей подшипниковой опорой 1. Жесткость, стойкость узла определяется только несущей способностью подшипниковой опоры, применением в ней радиально-упорных роликовых подшипников.
Сход шарошки с цапфы возможен при разгрузке долота. Сход может быть предотвращен либо ограничением перемещения плавающей подшипниковой опоры в направлении схода, либо применением замкового (фиксирующего) устройства 5, включающего или ось, или тягу с упорным подшипником. Во время работы фиксирующее устройство разгружено от сил.
Подпитка (пополнение) гидравлической полости жидкостью происходит от открытого пружинного гидравлического аккумулятора 7 через обратный клапан 8 только при разгрузке долота. Внешнее давление жидкости или газа в скважине уравновешивается при применении открытого гидроаккумулятора. Усилие схода шарошки с цапфы определяется давлением гидроаккумулятора и площадью гидравлического подпятника, а перемещение (l) шарошки в осевом направлении будет определяться соотношением . Так при утечке V=1000 мм3 жидкости, что за время работы узла торцовым уплотнением маловероятно, из шарошки с диаметром гидравлического подпятника D=100 мм, перемещение шарошки в осевом направлении составит 0,13 мм. Подпитка гидравлического подпятника возможна от гидроаккумулятора при кратковременной разгрузке долота.
Claims (4)
1. Подшипниковый узел шарошки бурового долота, содержащий цапфу, установленную на цапфу посредством подшипников шарошку, замковое устройство и смазочную систему, отличающийся тем, что шарошка посредством подшипниковой опоры установлена на цапфе с возможностью их взаимного осевого перемещения, между ними размещено уплотнение так, что образовавшаяся между цапфой и шарошкой полость заполнена жидкостью с возможностью выполнения функции рабочей камеры гидравлического подпятника, а замковое (фиксирующее) устройство соединяет шарошку с цапфой с возможностью одностороннего взаимного перемещения.
2. Подшипниковый узел шарошки бурового долота по п.1, отличающийся тем, что в качестве уплотнения используется торцовое уплотнение, опорное кольцо (букса) которого принадлежит шарошке, а подвижное уплотнительное кольцо крепится к цапфе.
3. Подшипниковый узел шарошки бурового долота по п.1, отличающийся тем, что узел снабжен открытым пружинным гидравлическим аккумулятором, соединенным с полостью гидравлического подпятника через обратный клапан.
4. Подшипниковый узел шарошки бурового долота по п.1, отличающийся тем, что замковое устройство, выполненное или в виде оси с упорным подшипником или тяги с упорным подшипником, размещено в полости цапфы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142667/03A RU2411338C1 (ru) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Подшипниковый узел шарошки бурового долота |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009142667/03A RU2411338C1 (ru) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Подшипниковый узел шарошки бурового долота |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2411338C1 true RU2411338C1 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=46309271
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009142667/03A RU2411338C1 (ru) | 2009-11-18 | 2009-11-18 | Подшипниковый узел шарошки бурового долота |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2411338C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506402C1 (ru) * | 2013-02-15 | 2014-02-10 | Николай Митрофанович Панин | Алмазный буровой инструмент |
RU2693793C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2019-07-04 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Шарошка для буровой головки |
-
2009
- 2009-11-18 RU RU2009142667/03A patent/RU2411338C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
МАСЛЕННИКОВ И.К. Буровой инструмент. Справочник. - М.: Недра, 1989, с.65. * |
ПАЛИЙ П.А. и др. Буровые долота. Справочник. - М.: Недра, 1971, с.152, Рис.V.2. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506402C1 (ru) * | 2013-02-15 | 2014-02-10 | Николай Митрофанович Панин | Алмазный буровой инструмент |
RU2693793C2 (ru) * | 2015-03-25 | 2019-07-04 | Сандвик Интеллекчуал Проперти Аб | Шарошка для буровой головки |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7861805B2 (en) | Conformal bearing for rock drill bit | |
US3244459A (en) | Pressure lubricated drill bit bearing | |
US8181720B2 (en) | Sealing system and bi-directional thrust bearing arrangement for a downhole motor | |
US8215841B2 (en) | Bearing assembly for use in earth drilling | |
US3413045A (en) | Sealed lubricated reamer-stabilizer | |
US4443206A (en) | Well tool | |
US20230279726A1 (en) | Sealing system for downhole tool | |
RU2411338C1 (ru) | Подшипниковый узел шарошки бурового долота | |
CA2033779C (en) | Sealing system for a sealed bearing assembly used in earth drilling | |
US20110168407A1 (en) | Bearing contact pressure reduction in well tools | |
EP2607612A1 (en) | Hydrodynamic Journal Bearing Flow Control Bushing for a Rotating Control Device | |
CN103321578A (zh) | 一种牙轮钻头用深穴空心圆柱滚子轴承 | |
CN110230465A (zh) | 采用液体动压推力轴承组及液体动压密封的螺杆钻具传动轴总成 | |
CN207934806U (zh) | 一种新结构的石油及天然气开采用螺杆钻具换向轴 | |
RU2399743C1 (ru) | Упорный подшипник скольжения шарошек буровых долот | |
CN109882089B (zh) | 一种免加油旋转连接头 | |
RU2351740C1 (ru) | Опора шарошечного долота | |
CN203239864U (zh) | 具有压力自平衡系统的井下减速器 | |
CN201843523U (zh) | 轴承润滑脂压力恒定牙轮钻头 | |
CN101892834B (zh) | 随钻地层压力测试器中的压力平衡式油箱 | |
CN216381193U (zh) | 一种螺杆钻具密封传动轴总成 | |
CN211666626U (zh) | 一种采用液体动压推力轴承组及液体动压密封的螺杆钻具传动轴总成 | |
WO2015088511A1 (en) | Intergland grease | |
RU2495218C2 (ru) | Система смазки бурового шарошечного долота с герметизированными опорами | |
US20200291725A1 (en) | Floating Plug Anti-Leak |