×
09.06.2018
218.016.5a98

Результат интеллектуальной деятельности: БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение может быть использовано в горном деле для бурения прямым ходом скважин со ступенчатой формой забоя, либо для расширения ранее пробуренной скважины. Технический результат заключается в снижении расхода масла при повышении количества воздуха, используемого для охлаждения опор шарошек. Буровой инструмент состоит из снабженного центральным воздухопроводящим каналом корпуса с прикрепленными к нему лапами с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка с подшипниками качения, резервуаров со смазкой, размещенных в лапах и имеющих смазкоподающие каналы, отводков, выходящих из центрального воздухопроводящего канала корпуса, выходные отверстия которых сообщены со смазкоподающими каналами, имеющими выход в полости подшипников и далее в затрубное пространство скважины через уплотнения между шарошками и цапфами. Шарошки имеют сквозное осевое отверстие, цапфы со стороны, противоположной лапе, установлены в отверстия корпуса с выходом их продолжений в центральный воздухопроводящий канал. Отводки расположены в цапфах, их входные отверстия на продолжениях цапф направлены встречно потоку воздуха центрального воздухопроводящего канала. Часть смазкоподающих каналов, расположенная в цапфах, выполнена в виде дросселя. К корпусу присоединены опережающие породоразрушающие элементы или он имеет устройство для присоединения опережающего бурового инструмента меньшего диаметра и/или буровой штанги. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение может быть использовано в горном деле для бурения прямым ходом скважин со ступенчатой формой забоя либо для расширения ранее пробуренной скважины.

Известен буровой инструмент, представляющий собой шарошечное долото, содержащее лапы с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка на подшипниках качения, резервуары со смазкой, расположенные в лапах. Лапы имеют каналы для подвода масла в подшипниковые опоры долота, имеющие уплотнения между шарошками и цапфами (Техника, технология и опыт бурения скважин на карьерах / Под ред. В.А. Перетолчина. – М.: Недра, 1993. - С. 219-220).

Недостатком данной конструкции является отсутствие циркуляции теплоносителя, что ухудшает тепловой режим подшипниковой опоры и требует сложных уплотнений в конструкции опоры.

Известен буровой шарошечный инструмент, состоящий из корпуса долота с центральным воздухопроводящим каналом, к которому прикреплены лапы с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка на подшипниках качения, резервуара со смазкой, который располагается над долотом. Лапы имеют каналы для подвода воздушно-маслянной смеси в подшипниковые опоры долота, откуда она выходит в затрубное пространство скважины через уплотнения между шарошкой и цапфой. Имеется система автоматического регулирования подачи масла, содержащая регулировочный винт, пружину, клапан и дроссель (Техника, технология и опыт бурения скважин на карьерах / Под ред. В.А. Перетолчина. – М.: Недра, 1993. - С. 223-225).

Недостатком данной конструкции является ее сложность, из-за наличия регулировочных винтов, пружины, клапана.

Известно устройство для обеспечения смазки подшипников герметизированной опоры шарошки долота, содержащее лапы с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка на подшипниках, резервуар со смазкой, расположенный в лапах. Лапы имеют каналы для подвода и отвода масла в подшипниковые опоры долота, которые герметизированы. Имеется поршневой насос с клапаном, расположенные внутри осей для нагнетания масла замкнутой системы его циркуляции (а.с. СССР №926222, МПК Е21В 10/24, опубл. 07.05.1982).

Недостатком данной конструкции является ограниченный объем теплоносителя в виде масла, так как не используется продувочный воздух. Это приводит к увеличению тепловой нагруженности подшипниковых опор шарошек.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является буровой инструмент, представляющий собой шарошечное долото, состоящее из снабженного центральным воздухопроводящим каналом корпуса с прикрепленными к нему лапами с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка с подшипниками качения, резервуаров со смазкой, размещенных в лапах и имеющих смазкоподающие каналы, отводков, выходящих из центрального воздухопроводящего канала корпуса, выходные отверстия которых находятся в резервуаре со смазкой и сообщены со смазкоподающими каналами, имеющими выход в полости подшипников и далее в затрубное пространство скважины через уплотнения между шарошками и цапфами (а.с. СССР №1194991, МПК Е21В 10/22, опубл. 30.11.1985).

Недостатком данной конструкции является малая циркуляция теплоносителя в виде воздушно-масляной смеси либо повышенный расход масла при повышении циркуляции, вследствие того, что воздушный канал для подачи воздуха в полость подшипников является эжектором, сонаправленным с подачей масла.

Задачей предлагаемого изобретения является снижение расхода масла при повышении количества воздуха, используемого для охлаждения опор шарошек.

Для достижения указанного технического результата буровой инструмент, состоящий из снабженного центральным воздухопроводящим каналом корпуса с прикрепленными к нему лапами с цапфами, на каждой из которых установлена шарошка с подшипниками качения, резервуаров со смазкой, размещенных в лапах и имеющих смазкоподающие каналы, отводков, выходящих из центрального воздухопроводящего канала корпуса, выходные отверстия которых сообщены со смазкоподающими каналами, имеющими выход в полости подшипников и далее в затрубное пространство скважины через уплотнения между шарошками и цапфами, имеет следующие новые признаки.

Шарошки имеют сквозное осевое отверстие, цапфы со стороны, противоположной лапе, установлены в отверстия корпуса с выходом их продолжений в центральный воздухопроводящий канал, отводки расположены в цапфах, их входные отверстия на продолжениях цапф направлены встречно потоку воздуха центрального воздухопроводящего канала, часть смазкоподающих каналов, расположенная в цапфах, выполнена в виде дросселя, к корпусу присоединены опережающие породоразрушающие элементы или он имеет устройство для присоединения опережающего бурового инструмента меньшего диаметра и/или буровой штанги.

Для устранения возможности попадания масла в отводки и снижения расхода масла в частном случае отводки изогнуты вниз перед их выходным отверстием.

Для обеспечения регулирования и подачи смазки в частном случае полости резервуаров со смазкой сообщены с затрубным пространством или центральным воздушным каналом корпуса с помощью канала с дросселирующим отверстием.

На фиг. 1 изображен буровой инструмент на виде сбоку; на фиг. 2 - местный осевой разрез бурового инструмента.

Буровой инструмент содержит корпус 1, к которому прикреплены лапы 2 с цапфами 3, на каждой из которых установлена шарошка 4 со сквозным осевым отверстием и подшипниками 5 качения. Между шарошками 4 и цапфами 3 имеются уплотнения, которые, например, могут являться щелевыми бесконтактными.

Корпус 1 снабжен центральным воздухопроводящим каналом 9. Цапфы 3 со стороны, противоположной лапе 2, установлены в отверстия корпуса 1 с выходом их продолжений в центральный воздухопроводящий канал 9.

В лапах 2 размещены резервуары со смазкой 6, которые имеют смазкоподающие каналы 7. Имеются отводки 8, расположенные в цапфах 3 и которые выходят из центрального воздухопроводящего канала 9 корпуса 1. Выходные отверстия отводок 8 сообщены со смазкоподающими каналами 7, а входные их отверстия, расположенные на продолжениях цапф 3, направлены встречно потоку воздуха центрального воздухопроводящего канала 9.

Смазкоподводящие каналы 7 имеют выход в полости подшипников 5 и далее в затрубное пространство скважины через уплотнения между шарошками 4 и цапфами 3. Часть смазкоподающих каналов 7, расположенная в цапфах 3, выполнена в виде дросселя и имеет величину диаметра, при которой через нее может проходить необходимое количество смазки.

К корпусу 1 присоединены опережающие породоразрушающие элементы или он имеет устройство для присоединения опережающего бурового инструмента меньшего диаметра и/или буровой штанги, например в виде резьбовой муфты 10.

В частном случае отводки 8 изогнуты вниз перед их выходным отверстием, полости резервуаров со смазкой 6 сообщены с затрубным пространством или центральным воздушным каналом 9 корпуса 1 с помощью канала 11 с дросселирующим отверстием.

Работает буровой инструмент следующим образом.

На корпус 1 и лапы 2 передается осевое усилие и крутящий момент, в результате этого происходит вращение корпуса 1 и шарошек 4, с помощью которых разрушается забой скважины (на чертеже не показан).

Опережающие породоразружающие элементы (на чертеже не показаны) меньшего диаметра или присоединенный к резьбовой муфте 10 опережающий буровой инструмент (на чертеже не показан) производят бурение опережающего уступа скважины, освобождая место для расположения вершинной части шарошек 4, не имеющей породоразрушающего вооружения. Шарошки 4 производят разрушение уступа забоя скважины, усилия от каждой шарошки 4 передаются на подшипники 5 и на цапфы 3, в результате чего происходит их нагрев.

Из резервуара со смазкой 6 смазка под действием своего веса или в результате давления воздуха через канал 11 поступает по смазкоподводящим каналам 7 в их дросселирующую часть внутри цапф 3, нагревается и, разжижаясь, поступает до совмещения с отводками 8.

Воздух, поступая по центральному воздухоподводящему каналу 9, проникает в отводки 8, производит перенос масла в подшипники 5 и выходит из уплотнительных зазоров между шарошками 4 и цапфами 3, производя охлаждение подшипников 5.

Необходимое количество масла, используемого для подшипников 5, может быть обеспечено путем подбора диаметра дросселирующей части смазкоподводящих каналов 7 и, в частном случае, путем подбора диаметра дросселирующего отверстия канала 11.

Необходимое количество воздуха, используемого для охлаждения подшипников 5, может быть обеспечено путем подбора диаметра входных отверстий отводков 8 и величины зазоров в уплотнениях между шарошками 4 и цапфами 3.

В результате того что поток воздуха в полостях подшипников 5 создает давление, происходит снижение расхода масла при повышении количества воздуха, используемого для охлаждения опор шарошек 4.


БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ
БУРОВОЙ ИНСТРУМЕНТ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 21-30 of 32 items.
09.02.2019
№219.016.b8cd

Способ облагораживания твердого остатка пиролиза автошин

Изобретение относится к технологии переработки отработанных автошин, в частности твердого углеродсодержащего остатка пиролиза автошин. Полученный облагороженный твердый углеродсодержащий остаток может использоваться в качестве сорбентов, пигмента красок, красящего порошка для офисной техники,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679263
Дата охранного документа: 06.02.2019
09.02.2019
№219.016.b8f8

Способ имитации проявлений горного давления в выработках на моделях из эквивалентных материалов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для имитации проявления горного давления в выработках, закрепленных анкерной крепью. Технический результат заключается в повышении информативности моделирования. Способ включает формовку модели горного массива из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679206
Дата охранного документа: 06.02.2019
08.03.2019
№219.016.d3bf

Обратимые цветовые индикаторы температуры на основе двойных комплексных солей

Изобретение относится к области химии, а именно - к новым обратимым цветовым индикаторам, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры и температурных полей в различных технологических процессах. Заявлен обратимый цветовой индикатор температуры на основе двойной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002681430
Дата охранного документа: 06.03.2019
30.05.2019
№219.017.6b5a

Способ проходки горной выработки и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к горной промышленности, а именно к способам проходки подземных горных выработок и устройствам для их осуществления при подготовке угольных пластов к очистной выемке. Единым техническим результатом предлагаемой группы изобретений является повышение эффективности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689455
Дата охранного документа: 28.05.2019
31.05.2019
№219.017.7043

Обратимый биметаллический цветовой термоиндикатор

Изобретение относится к обратимому биметаллическому цветовому термоиндикатору на основе двойного комплексного соединения - дигидрата гекса (изотиоцианато) хромата(III) диакватрис (никотиновая кислота) иттрия(III). Состав его характеризуется химической формулой [Y(CHNO)(HO)][Cr(NCS)]⋅2HO....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002689772
Дата охранного документа: 29.05.2019
02.10.2019
№219.017.cedf

Способ определения выбросоопасности в очистных выработках при отработке угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для прогноза выбросоопасности угольных пластов с труднообрушаемыми кровлями при очистных работах. Техническим результатом изобретения является повышение надежности определения выбросоопасных участков угольных пластов при очистной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002700854
Дата охранного документа: 23.09.2019
15.10.2019
№219.017.d574

Гидравлическая стойка шахтной крепи

Изобретение относится к гидравлической стойке шахтной крепи и может быть применено преимущественно в конструкциях секций механизированных крепей для создания активного и рабочего их сопротивления. Технический результат заключается в улучшении условия работы уплотнения поршня в рабочем цилиндре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702781
Дата охранного документа: 11.10.2019
28.02.2020
№220.018.06e3

Обратимый химический индикатор температуры

Изобретение относится к области химии, более конкретно - к новому обратимому химическому цветовому индикатору температуры, и может быть использовано для индикации и визуального контроля температуры в различных технологических процессах. Заявлен обратимый химический индикатор температуры на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002715359
Дата охранного документа: 26.02.2020
01.07.2020
№220.018.2d09

Способ определения порога влажности для формирования газового гидрата в образцах природного угля

Изобретение относится к области горного дела и касается вопроса определения порога влажности угля, при превышении которого возможно формирование газового гидрата, влияющего на возникновение газодинамических явлений в краевой зоне угольного пласта. Технический результат заявляемого изобретения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725047
Дата охранного документа: 29.06.2020
01.07.2020
№220.018.2d35

Способ производства трубобетонной колонны с ядром из плотного силикатного бетона

Изобретение относится к строительному производству и может быть использовано при строительстве гражданских и промышленных зданий и сооружений. Технический результат: увеличение сцепления бетонного ядра с трубой колонны и совместное восприятие рабочих нагрузок трубой колонны и ее бетонным ядром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002725051
Дата охранного документа: 29.06.2020
Showing 11-16 of 16 items.
13.02.2018
№218.016.25dc

Способ подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства

Изобретение относится к горной промышленности, к способам подэтажной разработки крутых пластов с закладкой выработанного пространства. Способ включает подготовку выемочного участка к отработке, отработку выемочного участка подэтажами короткими очистными забоями, проветриваемыми за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002644185
Дата охранного документа: 08.02.2018
29.05.2018
№218.016.571e

Инструмент для вращательного бурения

Инструмент для вращательного бурения может быть использован в горном деле для бурения или расширения скважин восходящим режимом. Технический результат заключается в уменьшении износа породоразрушающих элементов и улучшении прохождения разрушенных частей керна через сквозной корпус при бурении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654900
Дата охранного документа: 23.05.2018
29.05.2018
№218.016.5735

Способ изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем

Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологии изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем. Способ изготовления подшипника качения с антифрикционным заполнителем заключается в наполнении свободного внутреннего пространства подшипника качения (1)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002654893
Дата охранного документа: 23.05.2018
09.06.2018
№218.016.5a3f

Способ подготовки угольного пласта к отработке

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при подготовке и отработке пологих угольных пластов. Способ подготовки угольного пласта к отработке включает подготовку выемочных столбов по простиранию пласта путем проведения и крепления фланговых выработок, конвейерных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655502
Дата охранного документа: 28.05.2018
09.02.2019
№219.016.b8f8

Способ имитации проявлений горного давления в выработках на моделях из эквивалентных материалов

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и может быть использовано для имитации проявления горного давления в выработках, закрепленных анкерной крепью. Технический результат заключается в повышении информативности моделирования. Способ включает формовку модели горного массива из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679206
Дата охранного документа: 06.02.2019
14.12.2019
№219.017.edad

Способ определения деформаций гидроцилиндра под нагрузкой с шарнирными опорами штока и цилиндра

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано, преимущественно, для оценки деформаций гидростоек шахтной крепи с целью определения эффективности их конструкции и/или наличия необходимых зазоров для работы уплотнений поршня и цилиндра в условиях нагрузок, приближенных к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002708915
Дата охранного документа: 12.12.2019
+ добавить свой РИД