146758. lajstromszámú szabadalom • Görgős kőzetfúró

Megjelent: 1960. április 30. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS 146.758. SZÁM 5. a. 20—30. OSZTÁLY — Ml—224. ALAPSZÁM Görgős kőzetfúró ÍWihályi György oki. gépész és olajmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. augusztus 13. A mélyfúrási tevékenység (kőolajkutatás, geológiai szerkezetkutatás stb.) legfontosabb kőzetroncsoló szerszáma a görgős kőzetfúró. A görgős kőzetfúróknak á fejlődés során kialakult, leggyakoribb fajtája több részből összetett szerkezet, melynél a fúrólábak csapjain gördülő vagy csúszó csapágyakon szabadon foroghat a kőzet aprítását végző fogazott külsejű fúrógörgő. A görgős. kőzetfúrók teljesítménymutatói (előrehaladás, élettartam, sebesség) lényegesen befolyásolják a mélyfúrások költségeit és gazdaságosságát. A görgős kőzetfúrók élettartamát a fúrógörgők csapágyazásának vagy fogazott munkafelületének élettartama határozza meg. E kettő közül a csapágyazás elhasználódása a veszélyesebb, mivel ez fúrótöréses baleseteket is eredményezhet, míg a munkafelület elhasználódása csupán a fúró előrehaladását állítja meg, ami a felszínen is jól észlelhető. Az eddig ismert görgős kőzetfúrók élettartamát elsősorban a csapágyazás elhasználódása korlátozza. Fúrás közben az öblítőiszap akadály nélkül belép a csapágyazási térbe, kimosva onnan a szereléskor bepréselt kenőanyagot. Az iszappal bekerülő szilárd szennyeződés (elsősorban a kvarc) a kenésviszonyok lerontásával és közvetlen eróziós behatással rövid időn belül tönkreteszi a csapágyazás aktív felületeit. Jelen találmány célja a görgős kőzetfúrók élettartamának lényeges növelése a csapágyazás élettartamának lényeges növelése által és emellett a mélyfúrás üzembiztonságának fokozása. A találmány szerinti szerkezetnél a csapágyazási tér az iszap belépésének és a kenőanyag-töltet kilépésének megakadályozása céljából el van tömítve. A tömítést a fúróláb és a fúrógörgő egymással szembe fordított felületeiben kiképzett és a fúróláb csapjaival koncentrikus horonyban elhelyezett egy vagy több tömítőgyűrű biztosítja. A csapágyazási tér közelében és azzal csatornán át közlekedőén térfogat- és nyomáskiegyenlítő szerkezet van elhelyezve a fúrólábnak erre alkalmasan kialakított üregében. Ez a szerkezet gondoskodik arról, hogy a. csapágyazási tér kenőanyag töltetére ható térfogatváltozások kifelé, illetve a külső környezetben beálló hidrostatikus és dinamikus nyomásváltozások befelé egy arra alkalmas helyen és szerkezetben kiegyenlítődjenek anélkülhogy a kenőanyagtöltetben a külső térhez viszonyítva nyomásemelkedés vagy csökkenés állna be. Ellenkező esetben a tömítőgyűrűn folyadékátszivárgás történne, ami rövid idő után annak és a csapágyazásnak az elhasználódását eredményezné. A tömítőgyűrűt rugalmasan deformálva szereljük be. A tömítőgyűrű a célnak megfelelően többféle alakú lehet. Lehet tömörszelvényű (pl. kör) gyűrű. Kísérleteink során előnyösnek mutatkozott az a megoldás, amikor a tömítőgyűrűt a fúrógörgő csúszó peremén felfekvő súrlódó oldalán célszerűen kialakított kopásálló gyűrűbetéttel egészítettük ki. E kopásálló gyűrűbetét készülhet jó siklási tulajdonsággal rendelkező és hőálló műanyagból, vagy porózus szerkezetű önkenő fémkeramikus anyagból (pl. sinter bronz) is. Ez esetben tömítéshez szükséges feszültséget a rugalmas gyűrű szolgáltatja, míg a súrlódás koptató hatását a kopásálló gyűrűbetét veszi fel. A tömítőgyűrűt üzeme közben meg kell védeni a kőzettörmelék mechanikus roncsoló behatásától, ezért a fúrólábban és fúrógörgőben egy vagy több fésűfogszerűen kiképzett és egymásba nyúló horonytömítés veszi körül. A térfogat- és nyomáskiegyenlítő szerkezet rendeltetéséhez célszerűen többféle megoldásban alakítható ki. így pl. lehet egyik végén zárt, másik nyitott végén levő peremével befogott hüvely, vagy dugattyús szerkezet, vagy membrán. A lehetséges megoldások közös jellemzője az, hogy miközben határozottan elválasztja a kenőanyagtöltet terét a külső tértől, alakját vagy helyét könnyen változtatva képes a belső kenőanyagtérfogat szükséges mérvű bővítésére vagy csökkentésére. A találmány tárgyát képező megoldás példaképpeni kiviteli alakját äz ábrák szemléltetik, ahol 1. ábra: hosszmetszet az összeszerelt görgős kőzetfúró egyik harmadáról (a felső menetes csonk letörve). 2. ábra: keresztmetszet a tömítőgyűrű egyik lehetséges megoldásáról.