БУРОВОЕ ШАРОШЕЧНОЕ ДОЛОТО С ЦИРКУЛЯЦИОННОЙ СИСТЕМОЙ СМАЗКИ ОПОРЫ

Полезная модель относится к горному машиностроению, в частности к породоразрушающему инструменту буровых установок, и может быть использована при бурении скважин на карьерах.
Известна конструкция опоры, содержащей цапфу, втулку с внешней и внутренней поверхностями трения, разрезное запорное кольцо, упорный подшипник с отверстиями для выдавливания смазки из емкости (Опора шарошечного долота //патент: RU 2265114МПК Е21 10/24 (2006.01), опубликован:27.11.2005, Бюл. № 33). Недостатками конструкции являются недостаточная подача смазки для подшипников, так как не обеспечена принудительная циркуляция, не удаляются разрушенные частицы из зоны контакта тел качения, не отводится также повышенная температура от трения с контактных поверхностей, это приводит к преждевременному выходу из строя.
Наиболее близким аналогом к заявляемой модели, по совокупности признаков, является буровое шарошечное долото с циркуляционной системой смазки подшипниковой опоры, имеющее лапу с цапфой, шарошку, закрепленную на цапфе и вращающуюся на подшипниках, резервуар для смазочной жидкости и осевой винтовой насос для перекачки смазочной жидкости,  циркуляционная система смазки выполнена в цапфе с приводом осевого винтового насоса от шарошки через компенсирующую муфту (Буровое шарошечное долото с циркуляционной системой смазки опоры // патент RU 2 453 675 МПК Е21 10/24 (2006.01)опубликован:20.06.2012, Бюл. № 17).Недостатком аналога является: низкое давление и подача развиваемые винтовым насосом ввиду небольших скоростей вращения шарошки, которое не обеспечивает прокачку смазочной жидкости через подшипники, не обеспечивает удаление частиц усталостного разрушения опоры шарошки, а также охлаждение опоры.
Задача полезной модели – повышение долговечности работы шарошечного долота за счет обеспечения качественной смазки и удаления продуктов усталостного разрушения.
Поставленная цель достигается тем, что буровое шарошечное долото с циркуляционной системой смазки подшипниковой опоры, имеющее, по меньшей мере, одну лапу с цапфой, шарошку, закрепленную на цапфе и вращающуюся на подшипниках, резервуар для смазочной жидкости, шарошка снабжена косой шайбой, закрепленной на оси ее вращения, ациркуляционная система смазки включает плунжерный насос с приводом от шарошки через косую шайбу,  напорный и всасывающий обратные клапаны.
Применение плунжерного насоса, давление которого не зависит от скорости вращения долота, а определяется сопротивлением потоку жидкости через подшипники позволяет прокачивать жидкость через подшипники, обеспечивать надежную смазку, удалять продукты усталостного разрушения, отводить тепло от опоры долота. Все указанное обеспечивает повышение долговечности работы шарошечного долота.
На фиг.1 показана конструктивная схема шарошечного долота принципиальной гидравлической схемой циркуляционной системы смазки опоры.
Буровое шарошечное долото с циркуляционной системой смазки подшипниковой опоры, имеющее, по меньшей мере, одну лапу 1 с цапфой 2, шарошку 3, закрепленную на цапфе 2 и вращающуюся на подшипниках 4, резервуар 5 для смазочной жидкости и плунжерный насос для перекачки смазочной жидкости, состоящий из плунжера 6, корпуса 7, косой шайбы 8, обратных клапанов нагнетательного 9 и всасывающего 10, пружины 11, нагнетательного трубопровода 12 и рабочей камеры насоса 13.
Устройство для циркуляционной системы смазки работает следующим образом. Лапа 1 с цапфой 2 приводится во вращение вращателем бурового станка (на фиг. 1 не показан), это обеспечивает перекатывание шарошки 3 по забою и разрушение породы, причем шарошка 3 вращается с большей частотой, чем лапа 1.  При вращении шарошки 3 вместе с ней вращается косая шайба 8, корпус же насоса 7, закрепленный в цапфе 2, вращается с меньшей скоростью, тем самым за счет скошенной поверхности шайбы 8 обеспечивается перемещение плунжера 6 относительно корпуса 7. При вталкивании скошенной поверхностью наклонной шайбы 8 плунжера 6 в корпус 7, сжимается пружина 11, вытесняется жидкость из  камеры 13 насоса и через обратный напорный клапан 9, нагнетательный трубопровод 12 подается к подшипникам 4, пройдя через подшипники жидкость попадает в резервуар 5, в верхней части которого имеется воздушная подушка не препятствующая поступление вытесняемого объема жидкости. После перемещения плунжера на ход при дальнейшем повороте шарошки зазор между поверхности шайбы 8 и корпуса насоса 7 начнет увеличиваться, плунжер не будет вталкиваться, а наоборот, начнет выходить из корпуса насоса пружиной 11, при этом откроется всасывающий обратный клапан 10 и жидкость будет заполнять рабочую камеру насоса 13 из резервуара 5.
Предложенное устройство за счет применения плунжерного насоса перекачивает жидкость через подшипники преодолевая сопротивление, обеспечивается надежная смазка, удаляются продукты усталостного разрушения дорожки опоры, отводится выделяемое тепло от подшипников и перераспределяется на большую поверхность лапы через резервуар.   Все отмеченное позволяет повысить долговечность шарошечного долота.