Опорний вузол бурильного станка

1. Опорний вузол бурильного станка, що складається з траверзи, шпинделя, корпуса ущільнень, підшипників, нижньої гумової армованої манжети ущільнення шпинделя, щонайменше однієї верхньої комірцевої манжети ущільнення порожнини подачі водоповітряної суміші та щілинного ущільнення між шпинделем і корпусом ущільнень, розташованого за цією манжетою, який відрізняється тим, що між нижньою гумовою армованою манжетою ущільнення шпинделя і верхньою комірцевою манжетою ущільнення порожнини подачі водоповітряної суміші установлена запобіжна комірцева манжета, а щілина щілинного ущільнення з'єднана з навколишнім середовищем таким чином, щоб можливий приплив водоповітряної суміші через зазор цієї щілини був C2 2 (19) 1 3 82143 можливості попадання водоповітряної суміші в підшипникову порожнину в випадку виходу із ладу верхньої комірцевої манжети ущільнення порожнини подачі водоповітряної суміші. Ця мета досягається тим, що між нижньою гумовою армованою манжетою ущільнення шпинделя і верхньою воротниковою манжетою ущільнення порожнини подачі водоповітряної суміші установлена запобіжна комірцева манжета, а щілина щільного ущільнення з'єднана з навколишнім середовищем таким чином, що можливий приплив водоповітряної суміші через зазор цієї щілини був меншим за її виток в навколишнє середовище на всьому діапазоні тиску в водоповітряній порожнині. Запропонована конструкція опірного вузла приведена на кресленні Опорний вузол складається з траверзи 1, шпинделя 2, корпуса ущільнень 3. В нижній частині шпиндель 2 і порожнина траверзи 1 ущільнюється гумовою армованою манжетою 4. Через отвір “а” в корпусі ущільнень 3 подається водоповітряна суміш, яка з кільцевої порожнини між шпинделем і корпусом “б” через радіальні отвори і осьовий отвір в шпинделі подається для виносу продуктів буріння зі свердловини Кільцева порожнина подачі водоповітряної суміші ‘б’ в верхній частині шпинделя 2 ущільнюється воротниковою манжетою ущільнення 5. За нею установлена запобіжна комірцева манжета 6. Між ними кришкою 'в' через втулку 'г' затиснута проміжна втулка 7 з Пподібним перерізом, яка між своєю внутрішньою поверхнею і зовнішньою поверхнею шпинделя 2 утворює щілинне ущільнення. На зовнішній поверхні проміжної бтулки7 виконанні отвори 'д', які співпадають з радіальними отворами 'є,' виконаними в корпусі ущільненнь 3. В отвори 'є' вставлені трубки 8,. в яких кінці загнуті догори. Сумарний прохідний переріз цих трубок, сумарний прохідний переріз отворів, в які вони вставлені та сумарний прохідний переріз отворів на зовнішній поверхні проміжної втулки, взятих окремо, більший ніж площа щілини щілинного ущільнення. Шпиндель 2 може обертатись навколо своєї осі, сприймати радіальні та осьові навантаження від сил буріння, та передавати їх через підшипники 'ж', 'з', 'і' траверзі 1, яка має можливість рухатись тільки вгору та вниз. Кільцева порожнина проміжної втулки 7 заповнена рідким мастилом. Робота верхнього ущільнення між шпинделем і порожниною подачі водоповітряної суміші проходить слідуючим чином: Верхня комірцева ущільнююча манжета 5, охоплюючи своєю внутрішньою поверхнею шпиндель 2, за рахунок пружних сил гуми, сил від тиску водоповітряної суміші щільно прилягає до шпинделя і забезпечує тим надійне ущільнення. Завдяки рідкому змащуванню забезпечується надійне змащування всіх елементів ущільнення армованої манжети 4, ущільнюючої комірцевої манжети 5, запобіжної комірцевої манжети 6, а також щілинного ущільнення (поверхні шпинделя 1 та проміжної втулки 7). В процесі роботи 4 запобіжна комірцева манжета 6 буде зношуватись менше, ніж комірцева ущільнююча манжета 5, оскільки в місці її контакту зі шпинделем діють тільки сили пружної деформації гуми. Якщо з якихось причин в місці ущільнення воротниковою ущільнюючою манжетою 5 з’являться протикання, то про це можна дізнатись по характерному шипінню повітря, яке буде виходити в навколишнє середовище через трубки 8, або ж по витіканню із них масляної рідини завдяки прибуття туди води із водоповітряної суміші. В випадку швидкого руйнування ущільнюючої манжети 5 водоповітряна суміш прорветься через кільцевий зазор щілинного ущільнення і, розширившись в кільцевій порожнині проміжної втулки 7, вирветься через трубки 8 в навколишнє середовище, виштовхнувши при цьому масляну рідини. Це буде сигналом про швидкий вихід із ладу ущільнюючої манжети 5 і про необхідність зупинки бурільних робіт. Але в обох випадках завдяки різкому зниженню тиску при розширенні водоповітряної суміші в кільцевій порожнині проміжної втулки 7 після перетікання її через кільцевий зазор щілинного ущільнення, а також присутності запобіжній воротниковій манжеті 6 водоповітряна суміш не прорветься в підшипникову порожнину траверзи. Можливий тиск дії на запобіжну воротникову манжету буде не більше того, який потрібний для виштовхування рідкого мастила через трубки 8 в навколишнє середовище при швидкому руйнуванні ущільнюючоі манжети 5 і який буде складатись із гідростатичного тиску стовбу цього мастила, та тиску подолання супутнього опору. У деякому випадку він ніколи не буде таким, як в порожнині подачі водоповітряної суміші. Хоча запобіжна комірцева манжета, маючи на любий момент роботи значно менше зношення ніж ущільнююча комірцева манжета може з успіхом її замінити. Але це її резервні можливості, оскільки вона запобіжна. Запобіжна комірцева манжета буде забезпечувати працездатність ущільнення між шпинделем і порожниною подачі водоповітряної суміші щонайменше на час, необхідний для зупинки буріння. Таким чином в запропонованій конструкції забезпечується надійний захист підшипникової порожнини від попадання туди водоповітряної суміші (води), що Є одним із факторів забезпечення назначеного ресурсу опірного вузла в цілому. 5 82143 6