SU1038465A1 - Уплотн ющий узел бурового шарошечного долота - Google Patents

Abstract

УПЛОТНЯЮЩИЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащий манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в виде тарельчатой шайбы с радиальными пазами на внутренней повер.хности, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы узла при люфтовом перемещении шарошки относительно ц;;пфы, борта шайбы выполнены по криво,инейной поверхности, а на ее наружной п.жер.хности имеютс  дополнительные рад1альные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов на внутренней повер.ХЮсти шайбы на половину шага, при этом внутренн   поверхность манжеты выполнена криволинейной под отбортованную часть шайбы. (Л со оо «4:: О5 СП

Description

Изобретение относитс  к буровой технике , в частности к конструкции уплотн ющих узлов шарошечных долот.

Известны конструкции уплотн ющих узлов шарошечных долот, снабженные эластичной уплотн ющей манжетой, армированной упругим каркасом в виде гофрированной тарельчатой пружины 1J.

Недостаток конструкции - деформаци  манжеты, вызванна  пульсацией давлени  смазки в опоре и способствующа  разгерметизации опоры.

Известен также уплотн ющий узел бурового щарощечного долота, содержащий манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в виде тарельчатой шайбы с радиальными пазами на внутренней поверхности 2.

Недостатком известного узла  вл етс  его относительна  недолговечность, так как рабоча  кромка эластичного кольца вследствие большой жесткости каркаса в осевом направлении подвергаетс  повышенному износу в местах наибольшего смещени  вращающейс  шарошки относительно цапфы, лапы, что вызывает начальную разгерметизацию бурового долота. Затем износу подвергаетс  каркас манжеты, и как следствие, на его поверхности по вл ютс  концентраторы усталостных трещин. Под действием вибраций, которыми сопровождаетс  работа долота, эти концентраторы вызывают разрушение каркаса, что ведет к полной разгерметизации опоры.

Цель изобретени  - повышение надежности работы уплотн ющего узла при люфтовом перемещении шарошки относительно цапфы.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в уплотн ющем узле бурового щарощечного долота, содержащем манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в виде тарельчатой щайбы с радиальными пазами на внутренней поверхности, борта щайбы выполнены по криволинейной поверхности, а на ее наружной поверхности имеютс  дополнительные радиальные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов на внутренней поверхности щайбы на половину шага, при этом внутренн   поверхность манжеты выполнена криволинейной под отбортованную часть шайбы.

На фиг. 1 изображен уплотн ющий узел, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид D на фиг. 2; на фиг. 4 - конструкци  армирующего упругого каркаса; на фиг. 5 - разрез Е-Е на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез на фиг. 4. Уплотн ющий узел содержит щарошку 1, лапу 2 с цапфой 3, в беловых дорожках которых размещены тела 4 качени  подшипников . Между торцом шарошки 1 и поверхностью опорной части лапы 2 размещена уплртнительна  манжета 5. Со стороны лапы опора долота уплотн етс  кромкой /С манжеты и в радиальном направле0 НИИ при помощи рабочей кромки Б с нат гом обхватывающей цапфу 3 лапы 2. Со стороны щарощки уплотнение достигаетс  двум  концентрическими рабочими кромками В и Г. Эластична  манжета армирована тарельчатой шайбой 6 с отбортованной кромкой. Борта каркаса выполнены по криволинейной поверхности (например, имеют форму циклоиды), обеспечивающей без проскальзывани  относительное люфтовое смещение щарощки с манжетой

0 и цапфы лапы. На наружной поверхности щайбы имеютс  дополнительные радиальные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов на внутренней поверхности шайбы на половину шага. Эти пазы придают тарельчатой шайбе форму зигзагообразного профил . Диаметр тарельчатой шайбы выполнен таким образом, чтобы в свободном состо нии обеспечивалась подвижна  посадка манжеты в кольцевую выточку.

- В процессе установки шарошки 1 на цапфу 3 происходит предварительна  упруга  деформаци  уплотн ющей манжеты 5 вместе с армирующим каркасом, вследствие чего в собранном виде уплотн юща  манжета занимает вдоль оси цапфы место, примерно на 30% меньщее, чем в свободном состо нии . При этом благодар  увеличению диаметра каркаса достигаетс  неподвижное соединение манжеты с щарошкой.

Во врем  работы долота создаетс  скольз щий контакт между манжетой и обрабо0 тайными поверхност ми цапфы и лапы, причем предварительна  упруга  деформаци  каркаса обеспечивает компенсацию износа рабочих кромок манжеты. При люфтовых смещени х щарошки герметичность этого

г скольз щего контакта так же не нарушаетс , так как манжета обхватывает цапфу с нат гом, а сама манжета благодар  зигзагообразной форме тарельчатой щайбы обладает значительной радиальной податливостью при сохранении необходимой жесткости и механической прочности.

срие.5

(риг. 5

Claims (1)

1. УПЛОТНЯЮЩИЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА, содержащий манжету, армированную упругим каркасом, выполненным в виде тарельчатой шайбы с радиальными пазами на внутренней поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы узла при люфтовом перемещении шарошки относительно цапфы, борта шайбы выполнены по криволинейной поверхности, а на ее наружной поверхности имеются дополнительные рад1альные пазы, оси которых смещены относительно осей пазов на внутренней поверхности шайбы на половину шага, при этом внутренняя поверхность манжеты выполнена криволинейной под отбортованную часть шайбы.

   (Л

   С*5 QO 4^

   СО сл