Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к буровым шарошечным долотам. Позволяет повысить эксплуатационную стойкость опоры долота. Опора включает цапфу с каналом под замковый палец и установленную на цапфе шарошку, которая имеет общую с цапфой беговую дорожку под шариковый замковый подшипник. Шариковая беговая дорожка образована частью дуги окружности с каналом цапфы для сборки подшипника. Точка пересечения канала под замковый палец и хорд в диаметральной плоскости цапфы расположена выше ее оси. Часть беговой дорожки в форме дуги окружности расположена в нижней части цапфы, размер дуги составляет 110-130 градусов, а канал под замковый палец выполнен параллельно оси цапфы.

Изобретение относится к области породоразрушающего инструмента, а именно к опорам буровых шарошечных долот. Известна опора бурового шарошечного долота, содержащая корпус лапу с цапфой и шарошку, установленную на цапфе посредством подшипников, один из которых является замковым (см. Палий П.А. и Корнеев К.Е. Буровые долота, М., Недра, 1971 г.).

Такое выполнение опоры возможно только в буровых долотах большого диаметра, когда каналы под замковый палец мало влияют на прочность цапфы. В долотах малого диаметра (59-93 мм) такое выполнение опоры невозможно.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является опора бурового шарошечного долота, включая цапфу с каналом под замковый палец и установленную на цапфе шарошку, имеющие общую под шариковый замковый подшипник беговую дорожку. Недостатком этого долота является малая стойкость опоры, связанная с ослаблением цапфы кольцевой проточки под шариковый замковый подшипник и схемой расположения замкового пальца. Кроме того, на стойкость опоры влияет также и то, что шаровые элементы замкового подшипника практически постоянно находятся под нагрузкой. Эти недостатки особо сильно сказываются в долотах, предназначенных для бурения по крепким породам, когда для эффективного разрушения породы необходимо создавать значительные осевые усилия.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является повышение эксплуатационной стойкости опоры долота и, как следствие этого, - повышение проходки на долото и механической скорости бурения. Поставленная техническая задача решается тем, что в опоре бурового шарошечного долота, включающей цапфу с каналом под замковый палец и установленную на цапфе шарошку, имеющие общую под шариковый замковый подшипник беговую дорожку, согласно изобретению шариковая беговая дорожка в диаметральной плоскости цапфы выполнена в виде замкнутой ломаной линии, образованной частью дуги окружности и двумя хордами, соединяющими концы дуги окружности с каналом под замковый палец, при этом точка пересечения канала под замковый палец к хорд расположена выше оси цапфы.

Решение поставленной задачи способствует также и то, что часть беговой дорожки в форме дуги окружности расположена в нижней части цапфы, при этом размер дуги составляет 110-130 градусов, а канал под замковый палец выполнен параллельно оси цапфы.

Изобретение поясняется чертежом, на котором фиг. 1 изображает общий вид бурового долота; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Буровое шарошечное долото с предложенной опорой содержит корпус 2 с присоединительной резьбой и наклонными цапфами, на которых посредством шарикового замкового подшипника смонтированы шарошки. Шариковый и змковый подшипник в каждой опоре размещен в беговой дорожке, имеющей форму замкнутой ломаной линии, образованной частью дуги окружности, расположенной в нижней части цапфы, и двумя хордами, соединяющими концы дуги с каналом для под замковый палец, служащий для запирания канала после сборки шарикового подшипника. Опора долота может иметь дополнительный подшипник.

Монтаж опоры долота осуществляется следующим образом. После сборки дополнительного подшипника на цапфе устанавливается шарошка, которая фиксируется замковым подшипником, вводимым в совмещенные беговые дорожки, шарошки и цапфы, через канал в цапфе, который затем запирается пальцем. В процессе работы шарошка удерживается на цапфе от осевого перемещения замковым шариковым подшипником. При этом благодаря выполнению беговой дорожки в форме замкнутой ломаной линии значительно увеличивается прочность цапфы, так как верхняя часть цапфы не ослабляется кольцевой проточкой и каналом под замковый палец, как это имеет место в прототипе. Прочность цапфы регулируется величиной дуги, которая выбирается равной 110-130 градусов исходя из условия обеспечения достаточной прочности цапфы и достаточной надежности фиксации шарошки от осевого перемещения. При этом схема расположения кольцевой дуги в нижней части цапфы позволяет повысить работоспособность опоры благодаря увеличению контактной поверхности подшипника с цапфой и шарошкой в наиболее нагруженной части опоры долота. В процессе работы долота замковый подшипник находится в постоянном движение, когда шары постоянно перемещаются по беговой дорожке. При этом в работе находятся шары, которые расположены только в зоне кольцевой дуги. Остальные же шары замкового подшипника в это время находятся в хордовых каналах и участия в работе не принимают. Благодаря этому, шары, находящиеся в хордовых каналах, имеют возможность восстановить свои первоначальные кондиции и тем самым снизить "усталостное" разрушение шарового подшипника. А именно усталостное разрушение металла, как показывают результаты исследований и эксплуатации, является основной причиной выхода опор долот малого диаметра из строя.

Таким образом, выполнение опоры долота предложенной формы позволяет с одной стороны повысить прочность цапфы, а с другой стороны создать более благоприятные условия работы шарового подшипника. Все это повышает надежность и долговечность работы опоры и долота в целом и, как следствие этого, повысить проходку на долото и скорость бурения.

1. Опора бурового шарошечного долота, включающая цапфу с каналом под замковый палец и установленную на цапфе шарошку, имеющие общую под шариковый замковый подшипник беговую дорожку, отличающаяся тем, что шариковая беговая дорожка в диаметральной плоскости цапфы выполнена в виде замкнутой ломаной линии, образованной частью дуги окружности и двумя хордами, соединяющими концы дуги окружности с каналом под замковый палец, при этом точка пересечения канала под замковый палец и хорд расположена выше оси цапфы.

2. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что часть беговой дорожки в форме дуги окружности расположена в нижней части цапфы.

3. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что размер дуги беговой дорожки составляет 110-130 градусов.

4. Опора бурового шарошечного долота по п.1, отличающаяся тем, что канал под замковый палец выполнен параллельно оси цапфы.