Герметизирующий узел опоры бурового долота

Герметизирующий узел опоры бурового долота

Реферат

 

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к опорам шарошечных долот, и позволяет повысить эффективность узла герметизации опоры бурового долота за счет уменьшения износа элементов. Для этого на большем основании 6 оболочки 2 расположены вставки 7 твердостью, превышающей твердость материала оболочки 2. Вставки 7 могут быть выполнены из антифрикционного материала. При работе за счет опережающего износа оболочки 2 вставки 7 обнажаются и воспринимают большую нагрузку до выравнивания контактного давления на оболочке 2 и вставках 7. За счет более высокой твердости вставок 7 износ оболочки 2 замедляется, что обеспечивает высокую эффективность герметизирующего узла. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к буровым долотам, а именно к опорам шарошечных долот. Известна опора шарошечного долота, в которой герметизирующий узел выполнен в виде облицованного эластичным материалом пружинного металлического кольцевого остова в виде расположенных вдоль его образующей лепестков, соединенных по меньшему диаметру перемычками и установленных с возможностью взаимодействия по меньшему диаметру с основанием цапфы, а по большему - с торцом шарошки. Узел снабжен также жестким кольцом, прикрепленным к лепесткам остова со стороны его больше диаметра. Достоинством такого кольца является возможность подбора материала значительно более стойкого к абразивному износу, чем, например, резина. Обеспечить герметизацию в месте соединения подвижных металлических лепестков, эластичного материала и металлического торцового кольца очень трудно из-за нетехнологичности их изготовления. Известна опора шарошечного долота с уплотнительным тарельчатым кольцом. Это кольцо имеет тарельчатый металлический каркас с обрезиненными со всех сторон поверхностями: со стороны шарошки - радиальными, со стороны торца лапы - торцовой. За счет упругой деформации каркаса и резины осуществляется герметизация на торцовой поверхности шарошки, а также компенсация износа резинового слоя герметизирующего кольца при бурении. К недостаткам указанного уплотнительного кольца следует отнести относительно быстрый износ резинового слоя, находящегося в контакте с поверхностью торца шарошки. Взаимосвязанная деформация каркаса с износом резины влечет за собой дополнительную нагрузку на резиновый герметизирующий слой, что ускоряет износ резины. Целью изобретения является повышение эффективности узла за счет уменьшения износа элементов. Достигается это тем, что в уплотнительном кольце на общем поле обрезиненной, контактирующей с шарошкой уплотнительной поверхности, вровень с последней выполнены опорные участки твердостью, превышающей твердость резины, например, в виде выступов металлического каркаса. Опорные участки регулируют нагрузку, приходящуюся на резиновый слой. На фиг.1 показан герметизирующий узел опоры бурового долота; на фиг.2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - вариант выполнения герметизирующей опоры; на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.3. Герметизирующий узел опоры бурового долота содержит металлический каркас 1 в виде тарельчатой пружины, расположенной внутри оболочки 2 из эластичного материала. Последняя установлена в кольцевой проточке цапфы 3 с возможностью взаимодействия с торцом шарошки 5 большим основанием 6. На большем основании 6 оболочки 2 расположены вставки 7 твердостью, превышающей твердость материала оболочки 2. Вставки 7 могут быть выполнены из антифрикционного материала. Вставки 7 могут выполняться и не из материала каркаса 1, а отдельными элементами из износостойких инструментальных сталей, вольфрамо-кобальтовых сплавов и др., а закреплены посредством пайки, сварки или с помощью заделки внутрь оболочки 2. Поперечное сечение вставок может быть различным, например прямоугольным. В процессе работы узла происходит износ оболочки 2 и вставок 7. За счет опережающего износа оболочки 2 вставки 7 обнажаются и начинают воспринимать большую нагрузку. Это ведет к их более быстрому износу до тех пор, пока контактные давления снизятся до первоначального значения. Поскольку перераспределение давлений и износа происходит в пределах высоты микронеровностей поверхностей оболочки 2 и вставок 7, а величины зон износа занимают лишь небольшую часть от общей уплотняющей поверхности, герметизация не нарушается. За счет более высокой твердости и износостойкости вставок 7 скорость износа оболочки 2 и вставок 7 замедляется, что обеспечивает герметизирующему узлу высокую эффективность.

Формула изобретения

1. ГЕРМЕТИЗИРУЮЩИЙ УЗЕЛ ОПОРЫ БУРОВОГО ДОЛОТА, содержащий металлический каркас в виде тарельчатой пружины, расположенной внутри оболочки из эластичного материала, установленной в кольцевой проточке цапфы с возможностью взаимодействия большим основанием с торцом шарошки, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности узла за счет уменьшенного износа элементов, он снабжен расположенными на большем основании вставки с твердостью, превышающей твердость материала оболочки. 2. Узел по п.1, отличающийся тем, что вставки выполнены из антифрикционного материала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 32-2000

Извещение опубликовано: 20.11.2000