SE1350952A1 - Förfarande och anordning för reduktion av pulsationer i smörjmedelstrycket inuti en rullborrkrona - Google Patents

Förfarande och anordning för reduktion av pulsationer i smörjmedelstrycket inuti en rullborrkrona Download PDF

Info

Publication number
SE1350952A1
SE1350952A1 SE1350952A SE1350952A SE1350952A1 SE 1350952 A1 SE1350952 A1 SE 1350952A1 SE 1350952 A SE1350952 A SE 1350952A SE 1350952 A SE1350952 A SE 1350952A SE 1350952 A1 SE1350952 A1 SE 1350952A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
bearing
roller
lubricant
pressure
annular
Prior art date
Application number
SE1350952A
Other languages
English (en)
Other versions
SE541179C2 (sv
Inventor
David Harrington
Thomas Gallifet
Xiaobin Lu
Original Assignee
Varel Int Ind Lp
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 Varel Int Ind Lp filed Critical Varel Int Ind Lp
Publication of SE1350952A1 publication Critical patent/SE1350952A1/sv
Publication of SE541179C2 publication Critical patent/SE541179C2/sv

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
    • 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
    • F16C33/00Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6629Details of distribution or circulation inside the bearing, e.g. grooves on the cage or passages in the rolling elements
    • 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)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Ett borrverktyg som innefattar inbegriper en borrkronkropp, åtminstone en lageraxel, vilken sträcker sig från borrkronkroppen och en rulle, vilken är monterad för vridning på lageraxeln. Lagersystemet för verktyget inbegriper ett radiellt trycklager, från vilket en tryckpulsation på grund av rullpumpning härrör. Ett tätningssystem för smörjmedel, inbegripande en ringformig tätningspackbox och en tätningsring som fasthålls inuti den ringformiga tätningspackboxen verkar för att kvarhålla smörjmedel i lagersystemet. Verktyget inbegriper vidare ett begränsarsystem för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som är utbildat av en ringformig packbox (separat från den ringformiga tätningspackboxen) och en tryckbegränsande ring som fasthålls inuti den ringformiga packboxen. Begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan det radiella trycklagersystemet och smörjmedelstätningssystemet och är anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning från att verka på tätningsringen som fasthålls inuti den ringformiga tätningspackboxen.

Description

15 20 25 30 P161013.SE.01 lagersystem som använder glidlager. Lagersystemet för enheten med huvud och rulle inbegriper vidare ett andra rullager 22, ett första radiellt glid- (tryck-) lager 24 och ett andra radiellt glid- (tryck-) lager 26.
Lagersystemet för enheten med huvud och rulle hos borrkronan är smort och tätat.
Den interstitiella volym inuti lagersystemet som definieras mellan rullen 14 och lageraxeln 12 är fylld med ett smörjmedel (typiskt fett). Detta smörjmedel tillhandahålls den interstitiella volymen genom en serie av smörjmedelskanaler 28.
En tryckkompensator 30, vanligtvis inbegripande ett elastmembran, är kopplad i fluid förbindelse med serien av smörjmedelskanaler 28. Smörjmedlet kvarhålls inuti lagersystemet medelst ett tätningssystem 32 som tillhandahålls mellan basen för rullen 14 och basen för lageraxeln 12. Konfigurationen och driften av smörj- och tätningssystemen inuti rullborrkronor är välkända för fackmannen.
Ett kroppsavsnitt 34 hos borrkronan, från vilket enheten med huvud och rulle hänger, inbegriper ett övre gängat avsnitt som utbildar en skarvanslutning för verktyg, vilken underlättar anslutning av borrkronan till en borrsträng (visas ej, men förstås väl av fackmannen).
Figur 2 illustrerar en tvärsnittsvy av borrkronan som visas i figur 1 och fokuserar på en lageraxel och rulle mer i detalj. Det första rullagret (huvudrullagret) 16 definieras av en yttre cylindrisk yta 40 på lageraxeln 12 och en uppsättning rullager 42 som tillhandahålls inuti en ringformig rullagerbana 44 i rullen 14. I ett glidlagersystem interagerar den yttre cylindriska ytan 40 på lageraxeln 12 med en inre cylindrisk yta av rullen 14 eller en bussning (en ringformig konstruktion, typiskt framställd av berylliumkoppar) som presspassas in i en ringformig öppning som är utbildad i rullen 14.
Som diskuterats ovan kvarhålls smörjmedel inuti lagersystemet medelst ett tätningssystem 32. Tätningssystemet 32 innefattar i en grundläggande konfiguration ett tätningselement 50 av O-ringstyp, vilket är positionerat i en tätningspackbox 52 mellan skärrullen 14 och lageraxeln 12 för att kvarhålla 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 Smörjmedel och utestänga extern smuts. En cylindrisk tätningsyta 54 tillhandahålls vid basen för lageraxeln 12. Den ringformiga tätningspackboxen 52 är utbildad i basen för rullen 14. Packboxen 52 och tätningsytan 54 ligger i linje med varandra när skärrullen 14 är vridbart positionerad på lageraxeln 12. O- ringstätningselementet 50 komprimeras mellan ytan (ytorna) av packboxen 52 och tätningsytan 54 och verkar för att kvarhålla smörjmedel inuti lagersystemet. Detta tätningselement 50 förhindrar också att material från brunnsborrhälet (såsom borrslam och smuts) tar sig in i lagersystemet.
Med tiden har bergborrkronbranschen gått från ett standardnitrilmaterial för tätningselementet 50 till en höggradigt mättad nitrilelast för ökad stabilitet vad gäller egenskaper (värmebeständighet, kemisk motståndskraft). Användningen av ett tätningssystem 32 i bergborrkronlager har dramatiskt ökat lagerlivslängden under de senaste femtio åren. ]u längre tid tätningssystemet 32 verkar för att kvarhålla smörjmedel inuti den interstitiella volymen och utestänga förorening från lagersystemet, desto längre blir livslängden för lagret och borrkronan.
Tätningssystemet 32 utgör således en kritisk komponent i bergborrkronan.
Det andra rullagret 22 i lagersystemet definieras av en inre cylindrisk yta 60 på rullen 14 och en uppsättning rullager 62 som tillhandahålls inuti en ringformig rullagerbana 64 i lageraxeln 12. Det första radiella glid- (tryck-) lagret 24 i lagersystemet definieras mellan de första och andra cylindriska glidlagren 16 och 22 av en första radiell yta 66 på lageraxeln 12 och en andra radiell yta 68 på rullen 14.
Det andra radiella glid- (tryck-) lagret 26 i lagersystemet är beläget intill det andra rullagret 22 vid rotationsaxeln för rullen och definieras av en tredje radiell yta 70 på lageraxeln 12 och en fjärde radiell yta 72 på rullen 14.
Smörjmedlet tillhandahålls i den interstitiella volym som definieras mellan ytan 40 och lagerbanan 44 för det första rullagret 16, ytan 60 och lagerbanan 64 för det andra rullagret 22, ytorna 66 och 68 för det första radiella glidlagret 24 och ytorna 70 och 72 för det andra radiella glidlagret 26. Tätningssystemet 32 med tätningselementet 50 av O-ringstyp, vilket är positionerat i tätningspackboxen 52, 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 verkar för att kvarhålla smörjmedlet inuti smörjsystemet och specifikt mellan de motstående ytorna hos lagersystemet.
Under borrkronans drift oscillerar den roterande rullen 14 längs huvudet på åtminstone ett axiellt vis. Denna rörelse åberopas allmänt inom rådande teknik som en ”rullpump” ('cone pump'). Rullpumpning är en inneboende rörelse som härrör från den externa kraft som påläggs rullen av berget under borrningen. Den oscillerande frekvensen för denna rullpumpsrörelse med avseende på huvudet är relaterad till borrkronans varvtal. Storleken av den oscillerande rullpumpsrörelsen är relaterad till det tillverkningsspel som tillhandahålls inuti lagersystemet (mer specifikt tillverkningsspelet mellan ytan 40 och lagerbanan 42 för det första rullagret 16, ytan 60 och lagerbanan 64 för det andra rullagret 22, ytorna 66 och 68 för det första radiella glidlagret 24 och ytorna 70 och 72 för det andra radiella glidlagret 26). Storleken påverkas ytterligare av den geometri och de toleranser som är associerade med fasthållningssystemet för rullen (exempelvis kulans lagerbana).
Då rullpumpsrörelsen inträffar förändras den interstitiella volym som definieras mellan de föregående cylindriska och radiella ytorna i lagersystemet. Denna förändring i volym pressar ihop smörjmedlet som tillhandahålls inuti den interstitiella volymen.
Förändringen i interstitiell volym och hoppressningen av smörjmedelsfettet leder till ett alstrande av en smörjmedelstryckpuls (denna puls har allmänt sett sitt ursprung vid eller nära de radiella trycklagren). Under en mycket kort tidsperiod flödar, som svar på denna tryckpuls, fett längs en första bana 74 mellan lagersystemet och tryckkompensatorn 30 genom serien av smörjmedelskanaler 28 (se även figur 1). Tryckkompensatorn 30 är utformad för att avlasta eller dämpa tryckpulsen genom att kompensera för förändringar i volym genom dess elastmembran. Dock är det känt inom rådande teknik att tryckpulsen, oaktat närvaron och aktiveringen av tryckkompensatorn 30, även kan bli märkbar vid tätningssystemet 32 på grund av närvaron av andra banor för flödet av fett, som svarar på denna tryckpuls, mellan de motstående ytorna hos lagersystemet och tätningssystemet 32. Exempelvis kan fett flöda längs en andra bana 76 genom 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 lagerbanan 20 och längs ytan 40 mellan lagersystemet och tätningssystemet 32.
Dessutom kan fett flöda längs en tredje bana 78 mellan lagersystemet och tätningssystemet 32 genom lagerbanan 20, serien av smörjmedelskanaler 28 och längs ytan 40. Ytterligare kan fett flöda längs en fjärde bana 80 mellan lagersystemet och tätningssystemet 32 genom lagerbanan 64, serien av smörjmedelskanaler 28 och längs ytan 40.
Flödet av fettlängs de andra till och med fjärde (och eventuellt övriga) banorna som svar pä tryckpulsen är känt för att vara skadligt för tätningsfunktionen och kan även reducera tätningens livslängd. Exempelvis kan över- och undertryckspulser pä grund av rullpumpsrörelse föranleda en rörelse för tätningselementet 50 inuti tätningspackboxen. Ett gnagande pä och en nötning av tätningselementet 50 kan föranledas av denna rörelse. Dessutom kan en övertryckspuls på grund av rullpumpsrörelse eventuellt föranleda smörjmedelsfett att läcka ut förbi tätningssystemet 32. En undertryckspuls pä grund av rullpumpsrörelse kan eventuellt dra material i brunnsborrhälet (såsom borrslam och smuts) förbi tätningssystemet 32 och in i lagersystemet.
Vi hänvisar nu till figur 3, vilken visar ett tvärsnitt av ett avsnitt av en borrkrona med ett cylindriskt glidlager (också betecknat huvudglidlagret). Det cylindriska glidlagret 16' definieras av en yttre cylindrisk yta 40' på lageraxeln 12 och en inre cylindrisk yta 42' av en bussning 44', vilken har presspassats in i rullen 14. Denna typiskt berylliumkoppar, även om användningen av andra material är känd inom rådande bussning 44' utgör en ringformig konstruktion, framställd av teknik. Kullagren 18 sitter i en ringformig lagerbana 20 som definieras vid ett gränssnitt mellan lageraxeln 12 och rullen 14. Kullagren 18 tillförs lagerbanan 20 genom en kulöppning 46, varvid denna öppning 46 stängs av en kulplugg 48. att den definierar ett avsnitt av Kulpluggen 48 är utformad, sä smörjmedelskanalerna 28 inuti kulöppningen 46.
Rullpumpning är även ett problem i borrkronor som använder det cylindriska glidlagret 16”. Åter flödar, som svar på denna tryckpuls (vanligtvis med sitt 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 ursprung vid eller nära de radiella trycklagren), fett längs en första bana 74 mellan lagersystemet (exempelvis trycklagerytorna] och tryckkompensatorn 30 genom serien av smörjmedelskanaler 28 (se även figur 1). Tryckkompensatorn 30 är utformad för att avlasta eller dämpa tryckpulsen genom att kompensera för förändringar i volym genom dess elastmembran. Dock är det känt inom rådande teknik att tryckpulsen, oaktat närvaron och aktiveringen av tryckkompensatorn 30, även kan bli märkbar vid tätningssystemet 32 på grund av närvaron av andra banor för flödet av fett. Exempelvis kan fett flöda längs en andra bana 76 genom lagerbanan 20 och längs ytan 40' mellan lagersystemet och tätningssystemet 32.
Dessutom kan fett flöda längs en tredje bana 78 mellan lagersystemet och tätningssystemet 32 genom lagerbanan 20, serien av smörjmedelskanaler 28 och längs ytan 40.
Som diskuterats ovan kan denna tryckpuls ha skadliga effekter pä tätningssystemet 32 och i synnerhet tätningselementet 50. Det finns i enlighet med detta inom rådande teknik ett behov av att reducera eller eliminera tryckpulsationen på grund av rullpumpning från att verka på tätningssystemet 32.
SAMMANFATTNING I en utföringsform innefattar ett borrverktyg: en borrkronkropp; åtminstone en lageraxel, vilken sträcker sig från borrkronkroppen; en rulle, vilken är monterad för vridning på lageraxeln; ett radiellt trycklager, från vilket en tryckpulsation på grund av rullpumpning härrör; ett tätningssystem för smörjmedel innefattande en ringformig tätningspackbox och en tätningsring som fasthålls inuti den ringformiga tätningspackboxen; och ett begränsarsystem för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning innefattande en ringformig packbox, vilken är separat från den ringformiga tätningspackboxen, och en tryckbegränsande ring som fasthålls inuti den ringformiga packboxen. Begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan det radiella trycklagersystemet och smörjmedelstätningssystemet och är anpassat för att dämpa pulsationer i 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning från att verka på tätningsringen som fasthålls inuti den ringformiga tätningspackboxen.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 1 illustrerar en tvärsnittsvy av ett avsnitt av en typisk rullborrkrona; Figur 2 illustrerar en tvärsnittsvy av borrkronan som visas i figur 1 och fokuserar på en lageraxel och rulle mer i detalj; Figur 3 illustrerar ett tvärsnitt av ett avsnitt av en borrkrona med ett cylindriskt glidlager; Figurerna 4, 7-8, 10-11 och 13-149 illustrerar tvärsnittsvyer av en rullborrkrona och fokuserar på utföringsformer av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet; Figurerna 5A till 5E illustrerar olika konfigurationer för ett tryckbegränsande element av O-ringstyp; Figur 5F illustrerar installation av det begränsande elementet från figur 5E i en begränsarpackbox; Figur 5G illustrerar installation av det begränsande elementet från figur 5C i en begränsarpackbox; Figur 6 illustrerar ett tryckbegränsande element av splitsad ringtyp; Figur 9 utgör en partiell tvärsnittsvy av figur 8; och Figur 12 utgör en partiell tvärsnittsvy av figur 11.
DETALIERAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA Figur 4 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar pä en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 4 är specifikt inriktad mot området för huvudlagret 116 och tätningssystemet 132. Huvudlagret 116 definieras i det illustrerade exemplet av en yttre cylindrisk yta 140 på en lageraxel 112 och en uppsättning rullager 142 som tillhandahålls inuti en ringformig rullagerbana 144 i rullen 114. Lagersystemet inbegriper vidare kullager 118, vilka sitter i en ringformig lagerbana 120 som definieras vid gränssnittet mellan 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 lageraxeln 112 och rullen 114. Kullagren 118 tillförs lagerbanan 120 genom en kulöppning 146, varvid denna öppning 146 stängs av en kulplugg (visas ej, se referens 48, figur 1). Kulpluggen är utformad, så att den definierar ett avsnitt av en smörjmedelskanal 128.
Smörjmedel tillhandahålls i den interstitiella volymen mellan ytan 140 och lagerbanan 144 för rullagret 116 såväl som i den ringformiga lagerbanan 120 och övriga motstående cylindriska och radiella lagerytor (som diskuterats ovan) mellan rullen 114 och axeln 112. Smörjmedlet kvarhålls inuti lagersystemet medelst ett tätningssystem 132. Tåtningssystemet 132 innefattar i en grundläggande konfiguration ett tätningselement 150 av O-ringstyp, vilket är positionerat i en tätningspackbox 152 mellan skärrullen 114 och lageraxeln 112 för att kvarhålla smörjmedel och utestänga extern smuts. En cylindrisk tätningsyta 154 tillhandahålls vid basen för lageraxeln 112. Den ringformiga tätningspackboxen 152 är utbildadi basen för rullen 114. Packboxen 152 och tätningsytan 154 ligger i linje med varandra när skärrullen 114 är vridbart positionerad på lageraxeln 112. O- ringstätningselementet 150 komprimeras mellan ytan (ytorna) av packboxen 152 och tätningsytan 154 och verkar för att kvarhålla smörjmedel inuti lagersystemet.
Detta tätningselement 150 förhindrar också att material (borrslam och smuts) i brunnsborrhålet tar sig in i lagersystemet.
Borrkronan inbegriper vidare ett tryckbegränsarsystem 200. Systemet 200 inbegriper en ytterligare ringformig packbox 202, vilken är utbildad nära basen för rullen 114 mellan den ringformiga tätningspackboxen 152 och den ringformiga rullagerbanan 144. Ett tryckbegränsande element 204 av ringtyp är positionerat i packboxen 202. Figurerna 5A till 5E illustrerar olika konfigurationer för det tryckbegränsande elementet 204. Det tryckbegränsande elementet 204 kan uppvisa vilket som helst lämpligt tvärsnitt, inbegripande rektangulärt, ovalt och cirkulärt, och vara framställt av vilket som helst lämpligt material, inbegripande elast, plast, metall, keram, komposit eller kombinationer därav. Det tryckbegränsande elementet 204 är typiskt massivt och är konfigurerat för att uppnå en önskad tryck- (eller flödes-) begränsning på det sätt som beskrivs nedan. Alternativt kan det 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 tryckbegränsande elementet 204 inbegripa en eller flera av ringtyp fluidförbindelsepassager 206. När de har installerats i den ringformiga packboxen 202, är passagerna 206 i huvudsak orienterade parallellt med den yttre cylindriska ytan 140 av lageraxeln 112. Dimensionerna för passagerna 206 i det ringformiga tryckbegränsande elementet 204 väljs för att uppnå en önskad tryck- (eller flödes-j begränsning på det sätt som beskrivs nedan. Alternativt kan det tryckbegränsande elementet 204 innefatta ett element av splitsad ringtyp såsom visas i figur 6.
Bredden för spalten 212 i det tryckbegränsande elementet 204 av splitsad ringtyp väljs för att uppnå en önskad tryck- (eller flödes-) begränsning på det sätt som beskrivs nedan. Ytterligare kan tryckbegränsarsystemet 200 innefatta andra typer av tätningar som de sedvanligen används i rullborrkronor, inbegripande elasttätningar, labyrinttätningar, tätningar av packningstyp, metallyttätningar, eller mekaniska tätningar med högt sidförhållande, men konfigurerade för användning i tryckbegränsarsystemet 200 för att tillåta ett begränsat smörjmedelsflöde.
Figur 5F illustrerar installation av det begränsande elementet 204 från figur 5E i en ringformig packbox 202 för tryckbegränsarsystemet 200. Det begränsande elementet 204 inbegriper en fluidförbindelsepassage 206. Fluidförbindelsepassagen 206 tillåter en begränsad passage av Smörjmedel från en sida av tryckbegränsarsystemet 200 till den andra sidan av tryckbegränsarsystemet 200 längs ytan 140. För att säkerställa att öppningarna in i fluidförbindelsepassagen 206 utsätts för smörjmedlet är den ringformiga packboxen 202 konfigurerad med ett stegområde 210 på vardera sidan av det begränsande elementet 204. I denna konfiguration kan kanten av det begränsande elementet 204 intill ytan 140 tillhandahålla en betydande tätningsyta, varvid smörjmedelsflödet stöds endast genom fluidförbindelsepassagen 206. Således kan det begränsande elementet 204 komprimeras inuti packboxen 202 och relativt ytan 140.
Figur 5G illustrerar installation av det begränsande elementet 204 från figur 5C i en ringformig packbox 202 för tryckbegränsarsystemet 200. Eftersom detta begränsande element 204 saknar en fluidförbindelsepassage 206 (jämför med figurerna SE och SF), är det begränsande elementet konfigurerat för installation i 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 10 den ringformiga packboxen 202 på ett sådant sätt, att det tillåter en begränsad passage av Smörjmedel från en sida av tryckbegränsarsystemet 200 till den andra sidan av tryckbegränsarsystemet 200 längs ytan 140. Detta kan åstadkommas exempelvis genom att ställa in den geometriska relationen mellan packboxen 202 och ytan 140 på ett sådant sätt, att en icke-tätande kompression appliceras på det begränsande elementet 204. Det begränsande elementet 204 kommer ej, i ett icke- tätande komprimerat eller kanske okomprimerat tillstånd, att verka för utbildande av en tätning, och kommer således att tillåta ett begränsat smörjmedelsflöde runt det begränsande elementet 204 [exempelvis längs ytan 140 eller längs den inre ytan av packboxen 202. Graden av kompression som appliceras på det begränsande elementet 204 väljs för att uppnå en önskad tryck- (eller flödes-) begränsning.
Vi hänvisar åter till figur 4. Som tidigare diskuterat förändrar rullpumpningen den interstitiella volymen mellan rullen 114 och axeln 112 och pressar ihop smörjmedelsfettet, vilket föranleder ett alstrande av en smörjmedelstryckpuls med sitt ursprung vid eller nära de radiella trycklagren. Som svar på denna tryckpuls flödar fett längs en första bana 74 mellan lagersystemet och tryckkompensatorn 30 genom serien av smörjmedelskanaler 28 (och 128) (se även figur 1).
Tryckkompensatorn 30 är utformad för att avlasta eller dämpa tryckpulsen genom att kompensera för förändringar i volym genom dess elastmembran. Dock finns det andra möjliga banor för fettflödet som svar på tryckpulsen, och en eller flera av dessa banor är riktade mot tätningssystemet 132. Exempelvis kan fett flöda längs en andra bana 76 genom lagerbanan 120 och längs ytan 140 mot tätningssystemet 132.
Dessutom kan fett flöda längs en tredje bana 78 genom lagerbanan 120, serien av smörjmedelskanaler 128 och längs ytan 140 mot tätningssystemet 132. Ytterligare kan fett flöda längs en fjärde bana 80 genom lagerbanan 164, serien av smörjmedelskanaler 128 och längs ytan 140 mot tätningssystemet 132.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat mellan den ringformiga tätningspackboxen 152 och den ringformiga rullagerbanan 144, verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140 innan det når tätningssystemet 132. I denna konfiguration kompletterar 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 11 tryckbegränsarsystemet 200 funktionerna för begränsning som tillhandahålls av dämpningszonerna 208 som definieras mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. Passage av smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140 (eller genom passagerna 206 eller spåren 212 eller runt elementet 204] tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 ”läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140 som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Separationen för tryckbegränsarsystemet 200 från den ringformiga tätningspackboxen 152 (och tätningselementet 150 av O-ringstyp) är viktig.
Fettflödet som svar på tryckpulsen på grund av rullpumpningen verkar på begränsarsystemet 200 och kan eventuellt föranleda en rörelse för det begränsande elementet 204. Placeringen av tryckbegränsarsystemet 200 vid en position, vilken är isolerad från den ringformiga tätningspackboxen 152 och tätningselementet 150 av O-ringstyp, utesluter någon som helst chans, att en rörelse för det begränsande elementet 204, då det fångar upp och begränsar tryckpulsen, kommer att överföra last till tätningselementet 150 eller på annat sätt tvinga tätningselementet 150 att röra sig, avböjas eller deformeras som ett resultat av tryckpulsen eller smörjmedlets volymflöde längs ytan 140.
Vi hänvisar nu till figur 7, vilken visar ett tvärsnitt av ett avsnitt av en borrkrona med ett cylindriskt glidlager (också betecknat huvudglidlagret). Det cylindriska glidlagret 116' definieras av en yttre cylindrisk yta 140' på lageraxeln 112 och en inre cylindrisk yta 142' av en bussning 144', vilken har presspassats in i rullen 114.
Denna bussning 144' utgör en ringformig konstruktion, typiskt framställd av berylliumkoppar, även om användningen av andra material är känd inom rådande teknik. Kullager 118 sitter i en ringformig lagerbana 120 som definieras vid ett gränssnitt mellan lageraxeln 112 och rullen 114. Kullagren 118 tillförs lagerbanan 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 12 120 genom en kulöppning 146, varvid denna öppning 146 stängs av en kulplugg 148. Kulpluggen 148 är utformad, så att den definierar ett avsnitt av smörjmedelskanalerna 128 inuti kulöppningen 146.
Som med rullagerimplementeringen från figur 4, inbegriper glidlagerimplementeringen från figur 7 tryckbegränsarsystemet 200 innefattande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad nära basen för rullen 114 mellan den ringformiga tätningspackboxen 152 och bussningen 144'. Ett tryckbegränsande element 204 av ringtyp är positionerat i packboxen 202 (se även figurerna 5A till 5E och figur 6 som beskrivet ovan).
Som tidigare diskuterat förändrar rullpumpningen den interstitiella volymen mellan rullen 114 och axeln 112 och pressar ihop smörjmedelsfettet, vilket föranleder ett alstrande av en smörjmedelstryckpuls. Som svar på denna tryckpuls flödar fett längs en första bana 74 mellan lagersystemet och tryckkompensatorn 30 genom serien av smörjmedelskanaler 28 (och 128) (se även figur 1). Tryckkompensatorn 30 är utformad för att avlasta eller dämpa tryckpulsen genom att kompensera för förändringar i volym genom dess elastmembran. Dock finns det andra möjliga banor för fettflödet som svar pä tryckpulsen, och en eller flera av dessa banor är riktade mot tätningssystemet 132. Exempelvis kan fett flöda längs en andra bana 76 genom lagerbanan 120 och längs ytan 140' mot tätningssystemet 132. Dessutom kan fett flöda längs serien av en tredje bana 78/80 genom lagerbanan 120, smörjmedelskanaler 128 och längs ytan 140' mot tätningssystemet 132.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat mellan den ringformiga tätningspackboxen 152 och bussningen 144', verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140' innan det när tätningssystemet 132. I denna konfiguration kompletterar tryckbegränsarsystemet 200 funktionerna för begränsning som tillhandahålls av dämpningszonerna 208 som definieras mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 13 Passage av Smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140' (eller genom passagerna 206 eller runt elementet 204) tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 ”läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140' som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Figur 8 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar på en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 8 skiljer sig från den 4 med avseende 8 tillhandahåller utföringsform som visas i figur på placeringen av tryckbegränsarsystemet 200. Figur liksom figur 4 ett tryckbegränsarsystem 200, inbegripande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad nära basen för rullen 114 mellan den ringformiga tätningspackboxen 152 och den ringformiga rullagerbanan 144 med ett tryckbegränsande element 204 av ringtyp, vilket är positionerat i packboxen 202.
Dock är i figur 8 den ytterligare ringformiga packboxen 202 belägen intill och sträcker sig ut från den ringformiga rullagerbanan 144 i rullen 114. Således är det tryckbegränsande elementet 204, vilket är positionerat i packboxen 202, beläget intill uppsättningen av rullager 142 som tillhandahålls inuti den ringformiga rullagerbanan 144. Figur 9 utgör en partiell tvärsnittsvy som visar relationen mellan rullagren 142 respektive det tryckbegränsande elementet 204 inuti den ringformiga rullagerbanan 144 och packboxen 202.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat separat från den ringformiga tätningspackboxen 152 och intill den ringformiga rullagerbanan 144, verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140 innan det når tätningssystemet 132. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. Passage av smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140 (eller genom passagerna 206 eller spåren 212 eller runt elementet 204] tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 14 ”läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140 som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Figur 10 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar på en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 10 skiljer sig frän den utföringsform som visas i figur 4 med avseende på placeringen av tryckbegränsarsystemet 200. Figur 10 tillhandahåller liksom figur 4 ett tryckbegränsarsystem 200, inbegripande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad i rullen 114. Dock är tryckbegränsarsystemet 200 positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och den ringformiga rullagerbanan 144.
Tryckbegränsarsystemet 200 inbegriper ett tryckbegränsande element 204 av ringtyp, vilket är positionerat i packboxen 202.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och den ringformiga rullagerbanan 144, verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140 innan det når tätningssystemet 132. I denna konfiguration kompletterar tryckbegränsarsystemet 200 funktionerna för begränsning som tillhandahålls av dämpningszonerna 208 som definieras mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. Passage av smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140 (eller genom passagerna 206 eller spåren 212 eller runt elementet 204] tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 ”läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140 som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning. 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 15 Det torde i figur 10 beaktas, att tryckbegränsarsystemet 200, då det positioneras mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och den ringformiga rullagerbanan 144, ej kan uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå med avseende på banorna 78 och 80 [vilket flödar genom den radiella smörjmedelskanalen 128 mot rullagersystemet). Dämpningszonen 208 mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114, kommer att bistå med att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar från längs banorna 78 och 80. Ytterligare bistånd tillhandahålls genom att göra den radiella smörjmedelskanalen 128 vid referens 129 mindre. Denna mindre kanal 128 (referens 129) drar samman flödet av fett längs banorna 78 och 80. Som ett alternativ, eller i tillägg, kan en tryckbegränsare 131 införas i den radiella smörjmedelskanalen 128 för att begränsa flödet av fett längs banorna 78 och 80 mot ytan 140 och tätningssystemet 132.
Figur 11 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar på en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 11 skiljer sig från den utföringsform som visas i figur 8 med avseende på placeringen av tryckbegränsarsystemet 200. Figur 11 tillhandahåller liksom figur 8 ett tryckbegränsarsystem 200, inbegripande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad i rullen 114 intill och som sträcker sig från den ringformiga rullagerbanan 144. Dock är i figur 11 den ringformiga packboxen 202 positionerad på den motsatta kanten av lagerbanan 114 nära kullagerbanan 120. Således är det tryckbegränsande elementet 204, vilket är positionerat i packboxen 202, beläget intill uppsättningen av rullager 142 som tillhandahålls inuti den ringformiga rullagerbanan 144. Figur 12 utgör en partiell tvärsnittsvy som visar relationen mellan rullagren 142 respektive det tryckbegränsande elementet 204 inuti den ringformiga rullagerbanan 144 och packboxen 202.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat separat från den ringformiga tätningspackboxen 152 och intill den ringformiga rullagerbanan 144, verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 16 innan det når den ringformiga rullagerbanan 144 och tätningssystemet 132. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. Passage av smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140 (eller genom passagerna 206 eller spåren 212 eller runt element 204) tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 “läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140 som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Det torde i figur 11 beaktas, att tryckbegränsarsystemet 200, då det positioneras mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och den ringformiga rullagerbanan 144, ej kan uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå med avseende på banorna 78 och 80, vilket flödar i den radiella smörjmedelskanalen 128 mot rullagersystemet). Dämpningszonen 208 mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114, kommer att bistå med att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar från längs banorna 78 och 80. Ytterligare bistånd tillhandahålls genom att göra den radiella smörjmedelskanalen 128 vid referens 129 mindre. Denna mindre kanal 128 (referens 129) drar samman flödet av fett längs banorna 78 och 80. Som ett alternativ, eller i tillägg, kan en tryckbegränsare 131 införas i den radiella smörjmedelskanalen 128 för att begränsa flödet av fett längs banorna 78 och 80 mot ytan 140 och tätningssystemet 132.
Figur 13 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar på en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 13 skiljer sig från den utföringsform som visas i figur 10 med avseende på placeringen av tryckbegränsarsystemet 200. Figur 13 tillhandahåller liksom figur 10 ett tryckbegränsarsystem 200, inbegripande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad i rullen 114. Dock är tryckbegränsarsystemet 200 positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det första (tryck-j glidlagret 24. 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 17 Tryckbegränsarsystemet 200 inbegriper ett tryckbegränsande element 204 av ringtyp, vilket är positionerat i packboxen 202.
Tryckbegränsarsystemet 200, vilket är positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det första (tryck-) glidlagret 24, verkar för att uppfänga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå innan det når tätningssystemet 132. I denna konfiguration kompletterar tryckbegränsarsystemet 200 funktionerna för begränsning som tillhandahålls av dämpningszonerna 208 som definieras mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114. Det är viktigt att notera, att tryckbegränsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet.
Passage av smörjmedel frän en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 (eller genom passagerna 206 eller spåren 212 eller runt element 204) tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 "läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140 som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Det torde i figur 13 beaktas, att tryckbegränsarsystemet 200, då det positioneras mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det första (tryck-) glidlagret 24, ej kan uppfänga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå med avseende på banorna 78 och 80 vilket flödar i den radiella smörjmedelskanalen 128 som sträcker sig mot rullagersystemet. Dämpningszonen 208 mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114, kommer att bistå med att uppfänga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar från längs banorna 78 och 80. Ytterligare bistånd tillhandahålls genom att göra den radiella smörjmedelskanalen 128 vid referens 129 mindre. Denna mindre kanal 128 (referens 129) drar samman flödet av fett längs banorna 78 och 80. Som ett alternativ, eller i tillägg, kan en tryckbegränsare 131 införas i den radiella smörjmedelskanalen 128 för att begränsa flödet av fett längs banorna 78 och 80 mot ytan 140 och tätningssystemet 132. 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 18 Figur 14 illustrerar en tvärsnittsvy av en rullborrkrona och fokuserar på en utföringsform av föreliggande uppfinning för bekämpande av pulsationer i smörjmedelstrycket med sitt ursprung vid lagersystemet. Figur 14 skiljer sig från den utföringsform som visas i figur 7 med avseende på placeringen av tryckbegrånsarsystemet 200. Figur 14 tillhandahåller liksom figur 7 ett tryckbegrånsarsystem 200, inbegripande en ytterligare ringformig packbox 202 som är utbildad i rullen 114. Dock är tryckbegrånsarsystemet 200 positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det cylindriska glidlagret 116'.
Tryckbegrånsarsystemet 200 inbegriper ett tryckbegrånsande element 204 av ringtyp, vilket är positionerat i packboxen 202.
Tryckbegrånsarsystemet 200, vilket är positionerat mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det cylindriska glidlagret 116', verkar för att uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå längs ytan 140' och bana 76 innan det når tätningssystemet 132. I denna konfiguration kompletterar tryckbegrånsarsystemet 200 funktionerna för begränsning som tillhandahålls av dämpningszonerna 208 som definieras mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114. Det är viktigt att notera, att tryckbegrånsarsystemet 200 med det begränsande elementet 204 i den ringformiga packboxen 202 ej är utformat eller konfigurerat för att fungera som en tätning med avseende på smörjmedlet. Passage av smörjmedel från en sida till den andra sidan av det begränsande elementet 204 längs ytan 140' (eller genom passagerna 206 eller runt element 204) tillåts (dvs. det begränsande elementet 204 ”läcker”), men det begränsande elementet 204 begränsar eller förstärker icke desto mindre fettflödet längs ytan 140' som svar på tryckpulsationen på grund av rullpumpning.
Det torde i figur 14 beaktas, att tryckbegrånsarsystemet 200, då det positioneras mellan den ringformiga kullagerbanan 120 och det cylindriska glidlagret 116', ej kan uppfånga och begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar därpå med avseende på banorna 78 och 80 vilket flödar i den radiella smörjmedelskanalen 128 mot glidlagret. Dämpningszonen 208 mellan de yttre ytorna av axeln 112, vilka är belägna intill de inre ytorna av rullen 114, kommer att bistå med att uppfånga och 10 15 20 25 30 P161013.SE.01 19 begränsa tryckpulsen och flödet av fett som svar från längs banorna 78 och 80.
Ytterligare bistånd tillhandahålls genom att göra den radiella smörjmedelskanalen 128 vid referens 129 mindre. Denna mindre kanal 128 (referens 129) drar samman flödet av fett längs bana 80. Som ett alternativ, eller i tillägg, kan en tryckbegränsare 131 (se exempelvis figur 13) införas i den radiella smörjmedelskanalen 128 för att begränsa flödet av fett längs bana 80 mot ytan 140' och tätningssystemet 132.
Den radiella smörjmedelskanalen 128 (vid referens 129) avslutas vid ytan 140' av axeln 112' vid ett spär 141 som är utbildat i ytan 140' intill glidlagret. Även om detta ej visas explicit i figur 7, inser fackmannen, att den yttre ytan 140' av axeln 112' i figur 7 likaledes kommer att inbegripa ett spår 141 vid avslutningen av den radiella smörjmedelskanalen 128. Även om den förklarats i sammanhanget ett borrverktyg som utformats primärt för användning i en borrningstillämpning vid ett oljefält, torde det inses, att beskrivningen ej är begränsad till denna och att systemen som beskrivs kan användas i vilket som helst rullborrverktyg (borrverktyg med roterande kon), inbegripande verktyg som används i tillämpningar, vilka ej rör oljefält. Specifikt kan borrverktyget vara konfigurerat för användning med vilken som helst lämplig borrfluid, inbegripande luft, dimma, skum eller vätska (vatten-, slam- eller oljebaserad), eller vilken som helst kombination av de föregående. Vidare är, även om de beskrivs isammanhanget en lösning på de problem som är associerade med rullpumpning och pulsationer i smörjmedelstrycket i tätade och tryckkompenserade system, de lösningar som beskrivs häri lika tillämpliga på rullborrkronor (borrkronor med roterande kon), vilka är smorda men ej inbegriper ett tryckkompensator- och membransystem.
Samtidigt som figurerna illustrerar den föredragna implementeringen av tryckbegränsarsystemet 200 på rullsidan, torde det inses, att tryckbegränsarsystemet 200 i stället kan installeras med den ringformiga packboxen 202 som är utbildad på axeln.
P161013.SE.01 20 Även om föredragna utföringsformer av förfarandet och anordningen enligt föreliggande uppfinning har illustrerats i de åtföljande ritningarna och beskrivits i den föregående detaljerade beskrivningen, torde det inses, att uppfinningen ej är begränsad till de avslöjade utföringsformerna, utan är kapabel till mångtaliga omarrangemang, modifikationer och substitutioner utan att avvika från uppfinningens andemening såsom den anges och definieras av de följande patentkraven.

Claims (16)

10 15 20 25 30 P161013.SE.01 PATENTKRAV:
1. Borrverktyg, innefattande: en borrkronkropp; åtminstone en lageraxel, vilken sträcker sig från borrkronkroppen; en rulle, vilken år monterad för vridning på lageraxeln; ett radiellt trycklager, från vilket en tryckpulsation på grund av rullpumpning härrör; ett tåtningssystem för smörjmedel innefattande en ringformig tåtningspackbox och en tåtningsring som fasthålls inuti den ringformiga tåtningspackboxen; och ett begränsarsystem för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning innefattande en ringformig packbox, vilken år separat från den ringformiga tåtningspackboxen, och en tryckbegrånsande ring som fasthålls inuti den ringformiga packboxen, varvid begrånsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning år positionerat mellan det radiella trycklagersystemet och smörjmedelståtningssystemet år anpassat för att dåmpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning från att verka på tåtningsringen som fasthålls inuti den ringformiga tätningspackboxen.
2. Borrverktyg enligt krav 1, ytterligare innefattande en kullagerbana och en uppsättning kulor som fasthålls inuti kullagerbanan för utbildande av ett kullager, och varvid begrånsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning år positionerat mellan smörjmedelståtningssystemet och kullagret och år anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som hårrör från det radiella trycklagret.
3. Borrverktyg enligt krav 2, ytterligare innefattande en rullagerbana och en uppsättning rullar som fasthålls inuti rullagerbanan för utbildande av ett rullager, och varvid begrånsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning år positionerat mellan kullagret och rullagret och år anpassat för att dåmpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som hårrör från det radiella trycklagret. 10 15 20 25 30 P161013.SE.01
4. Borrverktyg enligt krav 2, ytterligare innefattande ett glidlager, och varvid begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan kullagret och glidlagret och är anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som härrör från det radiella trycklagret.
5. Borrverktyg enligt krav 2, ytterligare innefattande en rullagerbana och en uppsättning rullar som fasthålls inuti rullagerbanan för utbildande av ett rullager, och varvid begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan smörjmedelstätningssystemet och rullagret och är anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som härrör från det radiella trycklagret.
6. Borrverktyg enligt krav 2, ytterligare innefattande ett glidlager, och varvid begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan smörjmedelstätningssystemet och glidlagret och är anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som härrör från det radiella trycklagret.
7. Borrverktyg enligt krav 2, varvid begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning är positionerat mellan det radiella trycklagret och kullagret och är anpassat för att dämpa pulsationer i smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning som härrör från det radiella trycklagret.
8. Borrverktyg enligt kraven 2-7, varvid den ringformiga packboxen för begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning utbildas i en inre yta av rullen.
9. Borrverktyg enligt kraven 2-7, varvid den tryckbegränsande ringen som fasthålls inuti den ringformiga packboxen ej tillhandahåller en tätning med avseende på ett flöde av smörjmedel mellan smörjmedelstätningssystemet och kullagret. 10 15 20 25 P161013.SE.01
10. Borrverktyg enligt krav 9, varvid den tryckbegränsande ringen inbegriper en spaltöppning som tillåter en begränsad passage av smörjmedel.
11. Borrverktyg enligt krav 9, varvid den tryckbegränsande ringen inbegriper en passage som sträcker sig genom ringen som tillåter en begränsad passage av smörjmedel.
12. Borrverktyg enligt krav 3, varvid den ringformiga packboxen för begränsarsystemet för smörjmedelstrycket på grund av rullpumpning utgör en utvidgning av rullagerbanan för rullagret.
13. Borrverktyg enligt krav 12, varvid den tryckbegränsande ringen som fasthälls inuti den ringformiga packboxen är positionerad i intilliggande kontakt med uppsättningen av rullar som fasthälls inuti rullagerbanan.
14. Borrverktyg enligt krav 5, varvid den ringformiga packboxen för begränsarsystemet för smörjmedelstrycket pä grund av rullpumpning utgör en utvidgning av rullagerbanan för rullagret.
15. Borrverktyg enligt krav 14, varvid den tryckbegränsande ringen som fasthälls inuti den ringformiga packboxen är positionerad i intilliggande kontakt med uppsättningen av rullar som fasthälls inuti rullagerbanan.
16. Borrverktyg enligt krav 1, ytterligare innefattande: en intern radiell smörjmedelskanal mellan en lageryta och en intern central smörjmedelskanal; och en tryckbegränsare, vilken införts inuti den interna radiella smörjmedelskanalen.
SE1350952A 2011-01-28 2011-11-03 Anordning för reduktion av pulsationer i smörjmedelstrycket inuti en rullborrkrona SE541179C2 (sv)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/016,535 US8746374B2 (en) 2011-01-28 2011-01-28 Method and apparatus for reducing lubricant pressure pulsation within a rotary cone rock bit
PCT/US2011/059187 WO2012102771A1 (en) 2011-01-28 2011-11-03 Method and apparatus for reducing lubricant pressure pulsation within a rotary cone rock bit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350952A1 true SE1350952A1 (sv) 2013-08-12
SE541179C2 SE541179C2 (sv) 2019-04-23

Family

ID=46576419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350952A SE541179C2 (sv) 2011-01-28 2011-11-03 Anordning för reduktion av pulsationer i smörjmedelstrycket inuti en rullborrkrona

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8746374B2 (sv)
JP (1) JP5876079B2 (sv)
CN (1) CN103328757B (sv)
SE (1) SE541179C2 (sv)
SG (1) SG191839A1 (sv)
WO (1) WO2012102771A1 (sv)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9194186B2 (en) * 2012-10-17 2015-11-24 Halliburton Energy Services, Inc. Methods and system for lubrication pressure relief for a roller cone drill bit
US10113366B2 (en) * 2013-12-11 2018-10-30 Halliburton Energy Services, Inc. Intergland grease
ES2795063T3 (es) * 2014-08-28 2020-11-20 Sandvik Intellectual Property Herramienta de taladro rotatorio semisellada
US9488224B1 (en) 2015-06-29 2016-11-08 Indian Rubber Company Ball plug for a bearing race
US20190178037A1 (en) * 2017-12-13 2019-06-13 Century Products, Inc. Sealing arrangement
US10260289B1 (en) * 2018-01-18 2019-04-16 William L. Shepherd Drilling system with drill bit for mining machine
US11585158B2 (en) 2020-05-21 2023-02-21 Caterpillar Inc. Isolated lubrication system for drill bits

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3476446A (en) 1967-06-08 1969-11-04 Smith International Rock bit and bearing
US3746405A (en) 1971-11-18 1973-07-17 Globe Oil Tools Co Well drilling bit lubrication and seal
US3844363A (en) 1973-06-11 1974-10-29 E Williams Drill tool
US3866695A (en) 1974-07-01 1975-02-18 Dresser Ind Bearing Cavity Pressure Maintenance Device For Sealed Bearing Rock Bit
US3890018A (en) 1974-07-19 1975-06-17 Dresser Ind Rotary rock bit with wiper pad lubrication system
US3923108A (en) 1975-01-17 1975-12-02 Jr Edward B Williams Drill tool
US4019785A (en) 1975-05-30 1977-04-26 Hughes Tool Company Drill bit utilizing lubricant thermal expansion and relief valve for pressure control
US4061376A (en) 1976-06-14 1977-12-06 Smith International Inc. Rock bit bearing structure
US4167219A (en) * 1978-08-24 1979-09-11 Dresser Industries, Inc. Viscous pump rock bit lubrication system
US4244430A (en) 1979-09-13 1981-01-13 Dresser Industries, Inc. Earth boring bit packed lubrication system
US4753303A (en) * 1983-10-17 1988-06-28 Hughes Tool Company--USA Earth boring bit with two piece bearing and rigid face seal assembly
US4572306A (en) 1984-12-07 1986-02-25 Dorosz Dennis D E Journal bushing drill bit construction
US4657091A (en) 1985-05-06 1987-04-14 Robert Higdon Drill bits with cone retention means
US4765205A (en) 1987-06-01 1988-08-23 Bob Higdon Method of assembling drill bits and product assembled thereby
US4880068A (en) * 1988-11-21 1989-11-14 Varel Manufacturing Company Rotary drill bit locking mechanism
US5129471A (en) * 1991-05-31 1992-07-14 Hughes Tool Company Earth boring bit with protected seal means
US5360076A (en) 1992-04-03 1994-11-01 Hughes Tool Company Dual metal face seal with single recessed energizer
GB9218100D0 (en) * 1992-08-26 1992-10-14 Reed Tool Co Improvements in or relating to rolling cutter drill bits
US5628375A (en) * 1995-08-29 1997-05-13 Camco International Inc. Thrust face lubrication system for a rolling cutter drill bit
US6196339B1 (en) * 1995-12-19 2001-03-06 Smith International, Inc. Dual-seal drill bit pressure communication system
US6170582B1 (en) 1999-07-01 2001-01-09 Smith International, Inc. Rock bit cone retention system
US6427790B1 (en) * 2001-11-08 2002-08-06 Schlumberger Technology Corporation Rock bit face seal having lubrication gap
US6976548B2 (en) 2002-04-03 2005-12-20 Smith International, Inc. Self relieving seal
CN1322219C (zh) * 2003-03-07 2007-06-20 江汉石油钻头股份有限公司 牙轮钻头轴承密封装置
US20050045387A1 (en) 2003-08-22 2005-03-03 Smith International, Inc. Lubricant pump and cone movement dampener
AU2004214512B2 (en) 2003-09-24 2009-05-07 Sandvik Intellectual Property Ab Bearing and lubrication system for earth boring bit
US7128171B2 (en) 2004-02-23 2006-10-31 Baker Hughes Incorporated Hydrodynamic pump passages for rolling cone drill bit
US7461708B2 (en) * 2004-08-16 2008-12-09 Smith International, Inc. Elastomeric seal assembly having auxiliary annular seal components
US7543660B2 (en) * 2006-02-21 2009-06-09 Halliburton Energy Services, Inc. Roller cone drill bit with debris diverter plugs
US20090205873A1 (en) 2008-02-19 2009-08-20 Baker Hughes Incorporated Downhole tool bearing system containing diamond enhanced materials
US7896109B2 (en) * 2008-10-14 2011-03-01 Baker Hughes Incorporated Spacer ring for elastomeric seal
CN201679447U (zh) * 2010-03-09 2010-12-22 武汉科技大学 一种基于滑动润滑轴承的矿用三牙轮钻头
CN101942964A (zh) * 2010-10-18 2011-01-12 天津立林钻头有限公司 带有弹性浮动套的牙轮钻头

Also Published As

Publication number Publication date
US20120193151A1 (en) 2012-08-02
SG191839A1 (en) 2013-08-30
JP2014503727A (ja) 2014-02-13
US8746374B2 (en) 2014-06-10
SE541179C2 (sv) 2019-04-23
WO2012102771A1 (en) 2012-08-02
JP5876079B2 (ja) 2016-03-02
CN103328757A (zh) 2013-09-25
CN103328757B (zh) 2016-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1350952A1 (sv) Förfarande och anordning för reduktion av pulsationer i smörjmedelstrycket inuti en rullborrkrona
US9316319B2 (en) Pressure-balanced floating seal housing assembly and method
US9109703B2 (en) Hydrodynamic backup ring
US8783385B2 (en) Rock bit having a mechanical seal with superior thermal performance
US9429238B2 (en) Dynamic backup ring assembly
US20180216480A1 (en) Shaft seal assembly with contaminant detection system
US20160312898A1 (en) Shaft Seal Assembly
JP2014503727A5 (ja) ロータリコーンロックビット内の潤滑剤圧力脈動を低減するためのドリルツール
CA2941783C (en) Unitized lip seal for wash pipe stuffing box sealing system
JP5876080B2 (ja) ロータリコーンロックビット内の潤滑剤圧力脈動を低減するための装置
JP2014503728A5 (ja) ロータリコーンロックビット内の潤滑剤圧力脈動を低減するための装置
RU178144U1 (ru) Узел уплотнения вала ротора центробежного компрессора
US20160076307A1 (en) Composite diaphragm for roller cone pressure compensation system
CN205714909U (zh) 一种离心泵用不漏油轴承压盖
US20180073640A1 (en) Shaft Seal Assembly
CA2887886C (en) Dynamic backup ring assembly
RU74993U1 (ru) Питатель камеры гидростатического уплотнения или подшипника
GB2539648A (en) Labyrinth seal

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed