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., Москва, 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 с пружинным элементом и штифтом (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 замковым узлом, каждый из которых содержит устанавливаемый в радиальном канале цапфы штифт с приводом, согласно изобретению перед установкой шарошки на цапфу штифт с приводом утапливают в радиальных каналах цапфы, затем на цапфу надевают шарошку и после совмещения штифтов с кольцевой расточкой шарошки приводят привод в рабочее положение, при этом в качестве привода для штифта используют распорный элемент, изготовленный из материала с эффектом памяти формы, причем распорный элемент до установки в радиальном канале цапфы жестко соединяют со штифтом и устанавливают в канале в сложенном положении.

Изобретение поясняется чертежами, на которых 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, выполненной совместно с лапой 1, шарошки 2 с кольцевой расточкой 7 и фиксацию ее от осевого перемещения замковым узлом, содержащим штифт 3 с приводом 4. При этом в качестве привода 4 для штифта 3 используют распорный элемент, изготовленный из материала с эффектом памяти формы, который в исходном положении имеет вид, например, сжатой кольцевой или складной пластинчатой пружины. Перед установкой в радиальном канале 6 цапфы 5 распорный элемент жестко соединяют со штифтом 3. После этого штифт 3 с приводом 4 утапливают в радиальных каналах 6 цапфы 5 заподлицо с наружной поверхностью цапфы 5 (см.фиг.2). Затем на цапфу 5 надевают шарошку 2 и после совмещения штифтов 3 с кольцевой расточкой 7 шарошки 2 запускают привод 4, для чего распорный элемент из материала с памятью формы нагревают до определенной температуры. При этом привод 4 в виде пружины увеличивается по высоте, благодаря чему штифт 3 входит в кольцевую расточку 7 шарошки 2 и фиксирует ее от осевого перемещения вдоль цапфы 5.

Демонтаж опоры долота осуществляется в обратной последовательности. После охлаждения опоры до расчетной температуры привод 4 занимает сжатое положение и благодаря жесткому соединению со штифтом 3 втягивает его в радиальный канал 6 цапфы 5 даже в случаях несоосного расположения штифта 3 в радиальном канале 6 цапфы 5. В результате происходит расфиксация шарошки 2 относительно 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.