Наддолотный лубрикатор

Наддолотный лубрикатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

11 717272

ОП САНHK

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Соеетеких

Социал истичесюа

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИЮЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 24.09.74 (21) 2061223/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень №7

Дата опубликования описания Ы02.80 (51) М. Кл2

Е 21 В 9/08

Гвщдарвтввнный ввквтвт

СССР вв дмам мзвврвтвнвй и вткрытий (53) УДК 622.24 .051.55 (088.8) Б, Н. Кутузов, Т. Г. Агошашвили, Г. М. Крюков, В. П. Якимов, В. А, Бирман, Ю. М. Голубев, Г. M. Осипов и Н. Г. Дюков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени горный институт (54) НАДДОЛОТНЫЙ ЛУБРИКАТОР

Изобретение относится к области буровой техники, а именно к наддолотным лубрикаторам для смазки опор шарошечных долот в процессе бурения.

Известен наддолтный лубрикатор, содержащий корпус, резервуар для смазки и подпружиненный поршень для подачи ее через систему смазкоподводящих каналов к опорам шарошечного долота (1).

Недостатком данного лубрикатора является неравномерная подача смазки в опоры долота вследствие уменьшения давления поршня на смазку по мере расжатия пружины при опарожнении резервуара.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является наддолотный лубрикатор, содержащий корпус, резервуар для вмещения смазочного материала и устройство для подачи его через систему смазкоподводящих каналов к опорам шарошечного долота за счет энергии сжатого воздуха (2). zo

В этом лубрикаторе обеспечивается постоянное давление на смазку в процессе работы долота. Недостатком его является то, что давление воздуха передается на всю находящуюся в резервуаре смазку, в результате чего последняя непрерывно прокачивается через опоры долота со значительной скоростью и выходит из них практически неотработанной. Это приводит к неоправданно большему, чем требуется по условиям смазки и охлаждения нагруженных подшипников, расходу смазочного материала и быстрому опорожнению всего объема резервуара.

Целью изобретения является уменьшение расхода смазочного материала путем порционной подачи его к опорам долота.

Это достигается тем, что устройство для подачи смазочного материала выполнено из поршневого насоса и поршневого пневматического двигателя с управляющим устройством для перевода работы насоса из всасывакицего режима в нагнетательный и обратно, при этом рабочая полость насоса сообщена с резервуаром и смазкоподводящими каналами через встречно направленные клапаны. Кроме того, поршни насоса и пневматического двигателя закреплены на одном штоке и расположены в смежных

717272

3 полостях цилиндра, образованных перегородкой, а управляющее устройство выполнено из золотникового распределителя, предназначенного для попеременного сообщения полостей пневматического двигателя через выполненную в корпусе систему каналов с внутренней полостью бурового става и с затрубным пространством, и рычажно-кулачкового механизма, рычаг которого кине- . матически связан со штоком насоса и пневматического двигателя, а его кулачки установлены с возможностью,попеременного взаимодействия с золотниковым распределителем для перевода его в конечные положения. С целью исключения остановки рычажно-кулачкового механизма в нейтральном положении, он имеет толкатель в виде подпружиненного ролика, а на контактирующей с ним поверхности кулачка выполнен выступ.

На фиг. 1 изображен наддолотный лубрикатор, общий, вид,вразрезе; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

 — В на фиг. 1; на Ьиг. 5 — рычажнокулачковый механизм (узел 1 на фиг. 1) в увеличенном масштабе.

Наддолотный лубрикатор содержит корпус 1 с системой смазкоподводящих каналов 2, резервуар 3 для вмещения смазочного материала и устройство 4 для подачи этого материала к опорам долота, Корпус 1 состоит из наружной трубы 5, соосно установленной в ее нижней части внутренней трубы 6, верхней 7 и нижней 8 крышек. На наружной поверхности трубы 6 выполнены продольные пазы, которые вместе с внутренней поверхностью трубы 5 обра зуют систему смазкоподводящих каналов 2, Резервуар 3 расположен в верхней части корпуса 1 между верхней крышкой 7 и устройством 4.

Устройство 4 для подачи смазочного материала к опорам долота размещено в верхней части внутренней трубы 6 и выполнено из поршневого насоса 9 и поршневого пневматического двигателя 10 с управляющим устройством 11 для перевода работы насоса из всасывающего режима в нагнетательный и обратно. Поршни 12 и 13 соответственно насоса и пневматического двигателя закреплены на одном штоке 14 и расположены в смежных полостях цилиндра, образованных стаканами 15 и 16, перегородкой 17 и крышкой 18.

Насос 9 имеет одну рабочую поЛость «а», которая сообщена с резервуаром 3 и смазкоподводящими каналами .2 через встречно направленные обратные клапаны 19 и 20 соответственно.

Пневматический двигатель 10 имеет три рабочие полости «б», «в» и «г», причем полости «б» и «г» соединены в одну каналом 21, выполненным в штоке 14. Рабочие полости пневматического двигателя могут сообщаться либо с внутренней полостью бурового става, либо с затрубным пространством. Для этого устройство 4 снабжено системой каналов, из которых каналы 22 сообщают с внутренней полостью бурового става полость «в», а каналы 23 — полости «б» и «г». Сообщение указанных полостей с затрубным пространством осуществляется через каналы 24, отверстие 25 в трубе 6 и соосно расположенное с ним отверстие 26 в трубе 5.

Управляющее устройство 11 выполнено из золотникового распределителя 27 и рычажно-кулачкового механизма 28, смонтированных на кронштейне 29, который жестко прикреплен к корпусу устройства 4.

Золотниковый распределитель установлен в пазу кронштейна и прижат к торцу корпуса устройства 4 фиксатором 30, представляющий собой подпружиненный шарик.

Золотниковый распределитель 27 служит для попеременного сообщения с затрубным пространством рабочих полостей пневматического двигателя 10 путем соединения каналов 24 либо с каналами 22 (полость «в»), либо с каналами 23 (полости «б» и «г»).

Рычажно-кулачковый механизм 28 установлен в кронштейне 29 на оси 31, причем его рычаг 32 входит в проушину 33 штока 14, а кулачки 34 и 35 имеют возможность при повороте механизма вокруг оси 31 попеременно взаимодействовать с золотниковым распределителем 27 для перевода последнего в конечные положения. Рычажно-кулачковый механизм имеет толкатель в виде подпружиненного ролика 36, с профилированной поверхностью которого контактирует снабженный выступом кулачок 37.

Герметизация неподвижных соединений наддолотного лубрикатора осуществлчется с помощью уплотнительных манжет (колец)

38, а подвижных соединений — с помощью уплотнений 39 воротникового типа.

Для пропуска через лубрикатор воздуха, идущего на продувку скважины, в верхней крышке? и корпусе устройства 4 выполнены сквозные отверстия, соединенные между собой патрубками 40.

В верхней части резервуара 3 имеется заправочное отверстие 41, которое после заправки резервуара смазочным материалом заглушается пробкой 42.

Работа наддолотного лубрикатора осуществляется следующим образом.

Если золотниковый распределитель 27 занимает крайнее положение, при котором он замыкает каналы 23 и 24, то рабочая полость «в» пневматического двигателя оказывается сообщенной с внутренней полостью бурового става, а полости «б» и «г», соединенные между собой каналом 21 в штоке 14,717272 насоса 9 через открытый клапан 20 в смазкоподающие каналы 2 и далее по кольцевому зазору 43 между торцами нижней крышки 8 корпуса 1 лубрикатора и переходника 44, каналам 45 в переходнике 44 в опоры долота.

Обратный клапан 19 в этот момент закрыт.

Шток 14 вновь заставляет перемещаться рычаг 32 рычажно-кулачкового механизма 28 вокруг оси 31, но уже в противоположную кторону (по часовой стрелке). В итоге о золотниковый распределитель по описанной схеме занимает первоначальное положение, сообщив полость «в» с внутренней полостью бурового става, а полости «б» и «г» с затрубным пространством. Далее процесс засасывания смазочного материала из резервуара 3 и нагнетание его в опоры долота повторяется.

В случае необходимости смазочного материала через опоры долота может быть увеличен за счет использованйя рабочеи полости «б» пневматического двигателя в качестве второй рабочей полости насоса.

Для этого канал 21 в штоке 14 заглушают, а полость «б» сообщают через встречно направленные обратные клапаны с резервуаром и с смазкоподводящими каналами.

Такое выполнение наддолотного лубрикатора обеспечивает порционную подачу смазочного материала к опорам долота, что позволяет уменьшить расход этого материала при сохранении оптимальных условий смазки и охлаждения подшипников опор долота. каналу 23, глухому пазу в золотниковом распределителе 27, каналу 24, отверстиям 25 и 26 в затрубное пространство. При этом

1 в рабочеи полости «а» насоса создается разрежение, за счет чего в нее через откры -" тый обратный клапан 19 из резервуара 3 начинает поступать смазочный материал (клапан в этот момент закрыт). Одновременно шток 14 при своем движении перемещает входящий в его проушину 33 рычаг 32 рычажно-кулачкового механизма 28, вызывая тем самым вращение последнего вокруг оси 31. В свою очередь вращение механизма 28 (в рассматриваемом случае против часовой стрелки) приводит к потере контакта его кулачка 34 с золотниковым распределителем и вступлению в этот контакт его" ,же кулачка 35. Под действием усилия, передаваемого кулачком 35, золотниковый распределитель начинает смешаться в пазу кронштейна 29 в другое крайнее положение.

В это же самое время кулачок 37 механизма 28, взаимодействуя своим выступом с профилированной поверхностью ролика 36, отжчмает, преодолевая сопротивление пружины, толкатель. Ширина проушины 33 выбирается такой, чтобы ход штока обеспечил ,переход рычажно-кулачкового механизма 28 через нейтральное положение, когда ось выступа кулачка 37 совпадает с осью толкателя. При переходе рычажно-кулачкового механизма через это положение к усилию со стороны штока добавляется усилие со стороны подпружиненного ролика 36, что приводит к быстрому переходу золотникового распределителя в крайнее положение, 49 при котором он замыкает каналы 22 и 24.

В этом положении золотниковый распределитель стопорится фиксатором 30. В результате рабочие полости «б» и «г» пневматического двигателя 10 оказываются сообщен- -4s ными с внутренней полостью бурового става, а рабочая полость «в» — с затрубным пространством. Давление воздуха по каналу 23 передается в камеру «г», а оттуда по кана-лу 21 в камеру «б». Под действием суммарного усилия поршни 1 и 13 вместе со што2

$0 ком 14 начинают перемещаться вверх, стравливая воздух из камеры «в» в затрубное пространство по каналу 22, пазу в золотниковом распределителе 27, каналу 24, отверстиям 25, 26 и одновременно нагнетая

Формула изобретения с затрубным пространством. В процессе бурения давление воздуха, идущего на продувку скважины, передается по каналу 22 в полость «в», и поршни 12 и 13 вместе со штоком 14 вследствие разности давлений внутри лубрикатора и в затрубном пространстве начинают смещаться вниз, стравливая воздух из камер «б» и «г» по каналу 21, смазочный материал из рабочей полости «а»

1. Наддолотный лубрикатор, содержащий корпус, резервуар для вмещения смазочного материала и устройство для подачи его через систему смазкоподводящих каналов к опорам шарошечного долота за счет энергии сжатого воздуха, отличающийся тем, что, с целью уменьшения расхода смазочного материала путем порционной подачи его к опорам долота, устройство для подачи смазочного материала выполнено из поршневого насоса и поршневого пневматического двигателя с управляющим устройством для перевода работы насоса из всасывающего режима в "нагнетательный и обратно, при этом рабочая полость насоса сообщена с резервуаром и смазкоподводящими каналами через встречно направленные обратные клапаны.

2. Лубрикатор по п. 1, отличающийся гем, что поршни насоса и пневматического двигателя закреплены на одном штоке и

717272

А-А расположены в смежных полостях цилиндра, образованных перегородкой, а управляющее устройство выполнено из золотникового распределителя, предназначенного для переменного сообщения полостей пневматического двигателя через выполненную в корпусе систему каналов с внутренней полостью бурового ст; а и с затрубным пространством, и рычажно-кулачкового механизма, рычаг которого кинематически связан со штоком насоса и пневматического двигателя, а его кулачки установлены с возможностью попеременного взаимодействия с золотниковым распределителем для перевода его в конечные положения.

3.. убрикатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью исключения остановки рычажно-кулачкового механизма в нейтральном положении, он имеет толкатель в виде подпружиненного ролика, а на контактирующей с ним поверхности кулачков выполнен выступ.

1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1о № 242807, кл. Е 21 В 9/10, 1967

2. Авторское свидетельство СССР № 246429, кл, Е 21 В 9/10, 1968.

717272

Е-.У и-ь

Фир 4

Составитель М. Рогач

Редактор О. Стенина Техред К. П1уфрич Корректор В. Бутяга

Заказ 9789/40 Тираж 626 Подписное

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4