Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ МОНТАЖА ОПОРЫ ШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, а именно к способу монтажа опоры бурового шарошечного долота.

Известен способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку в совмещенной беговой дорожке цапфы и шарошки шарового подшипника и фиксацию его замковым пальцем (см. справочник «Буровые долота», Палий П.А. и Корнеев К.Е., М., Недра, 1971 г., с.175, рис. V1.30).

К недостаткам данного способа следует отнести значительное ослабление цапфы в зоне расположения замкового подшипника, связанное с необходимостью сверления канала большого диаметра в теле цапфы под палец, что значительно ослабляет прочность цапфы.

Известен также способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку на цапфе шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию шарошки от осевого перемещения подпружиненными элементами замкового узла (см. авт.св. СССР №1588857, кл. Е21В 10/22, 1990 г.).

К недостаткам данного способа следует отнести необходимость размещения пружинного элемента в открытой полости между шарошкой и цапфой и восприятие этой пружиной значительных нагрузок, постоянно действующих вдоль оси цапфы. Это неминуемо приведет к быстрому выходу пружинного элемента из строя. В результате этого может произойти заклинивание всей опоры, приводящее к выходу долота из строя. К другим недостаткам прототипа следует отнести и определенную сложность монтажа шарошки на цапфе из-за необходимости значительной деформации упругого элемента. Кроме того, монтаж предложенной опоры требует проведения дополнительных работ, связанных с необходимостью нарезки резьбы на цапфе и запорной втулке.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ монтажа опоры шарошечного долота, включающий установку на цапфе шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию ее от осевого перемещения замковым узлом, каждый из которых содержит устанавливаемый в радиальном канале цапфы штифт с пружинным элементом (см. патент РФ №2344265, кл. Е21В 10/ 22, 2009 г.).

В этом патенте не раскрыт полностью способ монтажа опоры шарошечного долота, что затрудняет применение данного способа на практике.

В соответствии с изложенным техническим результатом изобретения является разработка конкретного способа монтажа опоры шарошечного долота с использованием подпружиненных штифтов для фиксации шарошки на цапфе.

Поставленный технический результат достигается тем, что в способе монтажа опоры шарошечного долота, включающего установку на цапфе с радиальными каналами шарошки с кольцевой расточкой и фиксацию ее от осевого перемещения замковыми узлами, каждый из которых содержит устанавливаемый в радиальном канале цапфы штифт с пружинным элементом, согласно изобретению перед установкой шарошки на цапфу штифты с пружиной утапливают в радиальных каналах цапфы, затем на цапфу надевают шарошку и после совмещения штифтов с кольцевой расточкой шарошки пружину освобождают, при этом штифты снабжают жестко соединенным с ним направляющим стержнем, проходящим через полость пружины, а цапфу долота выполняют с осевым каналом, соединенным с радиальными каналами цапфы, которые выполняют ступенчатой формы, причем осевой канал используют для управления пружинами замковых узлов путем воздействия на стержни штифтов зажимным инструментом.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг.1 изображает общий вид опоры долота; фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Предложенный способ монтажа опоры шарошечного долота включает установку на цапфе 5 с радиальными каналами 6, выполненной совместно с лапой 1, шарошки 2 с кольцевой расточкой 7 и фиксацию шарошки 2 от осевого перемещения замковыми узлами, каждый из которых содержит штифт 3 с пружиной 4. Перед установкой шарошки 2 на цапфу 5 штифты 3 с пружинами 4 утапливают в радиальных каналах 6 цапфы 5, затем на цапфу 5 надевают шарошку 2 и после совмещения штифтов 3 с кольцевой расточкой 7 шарошки 2 пружины 4 освобождают. Каждый штифт 3 снабжен жестко соединенным с ним направляющим стержнем 8 с «ушком 9» (отверстием) на конце. При этом цапфу 5 долота выполняют с осевым каналом 10, соединенным с радиальными каналами 6 цапфы 5. Радиальные каналы 6 выполнены ступенчатой формы, обеспечивающей опору для пружины 4. Направляющий стержень 8 пропущен через полость пружины 4 и ступень меньшего диаметра радиального канала 6. При этом осевой канал 10 используют для управления пружинами 4 замковых узлов путем воздействия на стержни 8 через их «ушки» 9 зажимным инструментом, вводимым через осевой канал 10, посредством которого осуществляют сжатие пружин 4 при монтаже опоры. Для предохранения полости шарошки 2 от попадания шлама осевой канал 10 запирается пробкой 11.

Демонтаж опоры долота осуществляется таким же способом. После снятия пробки 11 в осевой канал 10 вводят зажимной инструмент и посредством него сжимают пружины 4 замкового узла. При этом благодаря жесткому соединению стержней 8 со штифтами 3 последние утапливаются в радиальных каналах 6 цапфы 5 и не препятствуют снятию шарошки 2 с цапфы 5. Затем шарошку 2 снимают с цапфы 5, проводят необходимый ремонт и восстанавливают изношенные ее элементы или заменяют целиком.

Это позволяет повысить эффективность работы долота. Особо широкое применение данное изобретение может найти при проведении стендовых испытаний.