Результат интеллектуальной деятельности: Буровое долото

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым долотам шарошечного типа.

Известно буровое долото, включающее корпус, шарошки, установленные на цапфах корпуса посредством замкового подшипника, и уплотнительные узлы, включающие жесткие уплотнительные и упругие поджимные кольца (см. патент США №3467448, кл. 308-82, 1969 г.).

Недостатком данного долота является низкая стойкость опоры.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является буровое долото, содержащее корпус, наклонные цапфы, на которых посредством замкового подшипника установлены шарошки, и уплотнительные узлы, образованные из упругого поджимного кольца и жестких уплотнительных колец, расположенных с кольцевым зазором относительно стенок кольцевой расточки шарошки (см. авт. св-во №1317090, кл. Е21В 10/24, 1987 г.).

К недостаткам прототипа следует отнести сравнительно малую эффективность его работы из-за сравнительно быстрого выхода из строя уплотнительных узлов.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы бурового долота.

Указанный технический результат достигается тем, что в буровом долоте, содержащем корпус с наклонными цапфами, на которых посредством замкового элемента установлены шарошки и уплотнительные узлы, каждый из которых образован упругим поджимным кольцом и пакетом жестких уплотнительных колец, расположенных с радиальным зазором относительно стенок кольцевой расточки шарошки, согласно изобретению каждый уплотнительный узел снабжен дополнительной кольцевой втулкой, выполненной из упругого материала и размещенной в кольцевом зазоре между наружной поверхностью пакета жестких уплотнительных колец и внутренней поверхностью кольцевой расточки шарошки.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид долота в продольном разрезе.

Буровое долото содержит корпус 3 с наклонными цапфами 2, на которых посредством замкового элемента 4 смонтированы шарошки 1 и уплотнительные узлы. Каждый уплотнительный узел образован упругим поджимным кольцом 8 и пакетом 7 жестких уплотнительных колец 6, расположенных с радиальным зазором 5 относительно стенок кольцевой расточки 9 шарошки 1. В каждой кольцевой расточке 9 размещена дополнительная втулка 10, выполненная из упругого материала и размещенная в кольцевом зазоре 5 между наружной поверхностью пакета 7 жестких уплотнительных колец 6 и внутренней поверхностью кольцевой расточки 9 шарошки 1.

Оснащение уплотнительного узла каждой опоры кольцевой втулкой 10, выполненной из упругого материала, позволяет упростить монтаж опоры долота и создать дополнительное сопротивление для прохода смазки из полости шарошки 1 в затрубное пространство благодаря перекрытию зазоров между уплотнительными кольцами 6. Это повышает надежность герметизации опоры. Одновременно с этим дополнительная втулка 10 уменьшает момент трения между уплотнительными кольцами 6 и тем самым уменьшает износ поджимного кольца 8 и повышает надежность работы уплотнительного узла и долота в целом.

Принцип работы бурового долота заключается в следующем. В процессе работы долота упругое кольцо 8 сжимает жесткие уплотняющие кольца 6, контактирующие между собой боковыми поверхностями. Одновременно упругое кольцо 8 прижимает весь пакет колец 6 к шарошке 1. При этом вращающиеся кольца 6, проскальзывая одно относительно другого, постепенно снижают крутящий момент, передаваемый в направлении от оси долота к лапе 3. Исходя из этого, путем подбора необходимого количества колец 6, можно собрать пакет 7, при котором упругое кольцо 8 будет неподвижно относительно контактирующего с ним жесткого кольца 6. Неподвижность упругого кольца 8 увеличивает срок его службы и повышает надежность работы уплотнительного узла, а следовательно, и долота в целом.

Таким образом, применение предложенного бурового долота позволит повысить эффективность его работы и снизить стоимость буровых работ.