176834. lajstromszámú szabadalom • Görgős fúró olajkutak fúrásához
3 176834 4 állandó kenést igénylő sikló felületek különleges anyagokból és kis csapágyhézaggal készülnek. Az ilyen csapágyazású fúrók azonban a fúróiszap behatolásakor vagy leállnak, vagy nagyon gyorsan elkopnak. A találmány célja egyszerű, különleges megmunkálás nélküli görgős fúró kialakítása, amelynek élettartama lényegesen nagyobb az eddig ismert fúrók élettartamánál és amely a tömítés meghibásodása esetén sem megy azonnal tönkre, hanem az még hosszú ideig használható állapotban marad. A találmány tehát görgős fúró, amelynek fúrólábon kialakított ágyazócsap körül elfordulóan ágyazott, kőzetbontó fogakkal kialakított fúrógörgője, a fúrógörgő és az ágyazócsap közötti csapágyteret lezáró tömítése, továbbá a csapágyteret a külső tértől elválasztó nyomáskiegyenlító szerve van. A találmány lényege abban van, hogy a fúrógörgő a fúrólábon kialakított, megmunkált ágazócsapon siklócsapágyakkal van elfordulóan ágyazva és a siklócsapágy egymáson elforduló csapágyelemek egyike az ágyazó csapra legalább az axiális, illetve radiális terhelést átvevő helyek környezetében felhordott fémkarbid-kötőfémből megmunkálással kialakított csúszófelületű csapágyelemként, míg a hozzátartozó másik a fúrógörgőbe legalább 1%0 átfedéssel besajtolt és az ágyazó csap fémkarbamid-kötőfém felhordásánál legalább 10 HRc keménység különbségű fémkarbid-kötőfémből készült csapágyelemként van kiképezve. A találmány szerint előnyös, ha a radiális terhelést felvevő csapágyak egymáson elforduló csapágyelem átmérők legalább 1,5%0 hézaggal vannak illesztve. A találmány egy további ismérve szerint a megmunkált ágyazócsap és az elforduló fúrógörgő közötti tömítés rugalmas anyagból készült, előfeszített feszítőgyűrűből és azzal a fúrógörgőbe sajtolt fémkarbid-kötőfém csapágyelemre szorított, fémkarbid-kötőfémből készült súrlódógyűrűből van kiképezve és súrlódógyűrű keménysége legalább 10 HRc keménységgel tér el a fúrógörgőbe sajtolt csapágyelem keménységétől. Végezetül a találmány szerint a csapágyteret a külső tértől elválasztó nyomáskiegyenlítő szerv dugattyúként van kiképezve és a dugattyú kenőanyaggal feltöltött csapágytér felé rugóval van szorítva. A találmány nagy előnye, hogy a fúró élettartama az ismert megoldáshoz viszonyítva lényegesen megnő, mert a tömítés meghibásodása esetén a fúró még hosszú ideig használható kenés nélkül, továbbá, hogy egyszerű szerkezeti kialakítása megmunkálás tekintetében azonos az eddig ismert nyitott csapágyazású görgős fúrók megmunkálásával. A találmányt részletesen kiviteli példán, rajz alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti görgős fúró fúrólábának a fúró görgőn és az azt ágyazó ágyazócsapon keresztül vezetett részmetszete, a 2. ábra a görgős fúró tömítésének részmetszete beszerelés előtt, a 3. ábra a tömítés részmetszete beszerelt állapotban. Az ábrákon ábrázolt kiviteli példán a találmány szerinti görgős fúró 1 fúrólába megmunkált 2 ágyazócsappal van ellátva, amely a görgős fúró 3 fúrógörgőjét érő axiális és radiális terheléseit felveszi. A 3 fúrógörgő szívós és cementált anyagból készül, amelynek magszilárdsága 100 kp/mm2. A 3 fúrógörgő a megmunkált álló 2 ágyazócsapon siklócsapágyakkal van ágyazva. A radiális terheléseket felvevő siklócsapágyak egyikének egyik felületét a 2 ágyazócsapra, a terhelés irányában 120— 180° íven hegesztéssel felhordott és felhordás után megmunkált fémkarbid-kötőfémből kiképzett 4 csapágyelem, míg a hozzá tartozó másik felületét a 3 fúrógörgőbe legalább 1,5%0 túlfedéssel besajtolt fémkarbid-kötőfémből készült 5 csapágyelem képezi. Az álló megmunkált 2 ágyazócsapra felhordott fémkarbid-kötőfémből készült 4 csapágyelem keménysége, valamint a 3 fúrógörgőbe túlfedéssel besajtolt fémkarbid-kötőfém anyagból készült 5 csapágyeleme közötti keménység különbség minimálisan 10 HRc, ami azt jelenti, hogy a 2 ágyazócsapra felhordott és megmunkált 4 csapágyelem keménysége legalább 10 HRc-vel kisebb, mint a vele együtt dolgozó 5 csapágyelemé. Az 1,5%„-ncl nagyobb túlfedéssel való bcsajtolás biztosítja, hogy a fémkarbidgyűrűben húzófeszültség a terhelés hatására ne keletkezzék. A kötőfém-gyűrű keménységénél és kopásállóságánál fogva ugyanis rideg és húzófeszültség esetén a csapágy terhelést nem bírná. A 3 fúrógörgő axiális irányú terhelését a 2 ágyazócsap 6 homlokfelületére, illetve axiális irányra merőleges felületére hegesztéssel felhordott és utólag megmunkált 7 csapágyelemei, valamint az ezeken sikló a 3 fúrógörgőbe legalább 1,5%o túlfedéssel besajtolt fémkarbid-kötőfémből készült csapágyelemek veszik fel. A felhordott 7 csapágyelemek és a besajtolt 8 csapágyelemek között is minimálisan 10 HRc a keménység különbség. A fémkarbid-kötőfémből készült besajtolt 8 csapágyelem kis mérete miatt elfordulás ellen bordázással is biztosítva van. A megmunkált 2 ágyazócsapon, valamint a 3 fúrógörgőben kiképzett 9 horonyba futó 10 golyókból kialakított golyósor biztosítja, hogy a 3 fúrógörgő ne essék le a 2 ágazócsapról és ugyanakkor felveszi a fúró beépítésekor létrejövő ellenirányú axiális erőket is. A 10 golyókat 11 csatornán keresztül vezetik be a 9 horonyba miután a 3 fúrógörgőt a 2 ágyazócsapra felszorították. Szerelés után all csatornát 12 dugóval lezárják és azt hegesztéssel biztosítják. A 11 csatorna egyben kenőanyagot juttat a 13 csapágytérbe. A 2 ágyazócsap és a 3 fúrógörgő közötti tömítést fémkarbid-kötőfémből készült 14 súrlódógyűrű képezi, amelyet a 2 ágyazócsapba besajtolt rugalmas, olaj és hőálló anyagból készült 15 feszítőgyűrű szorít a 14 súrlódógyűrűnél legalább 10 HRc nagyobb keménységű 5 csapágyelemhez. A 14 súrlódógyűrű ragasztással vagy vulkanizálással van a 15 feszítőgyűrűhöz rögzítve. A lezárt 13 csapágytér és a külső tér közötti nyomás kiegyenlítésére 16 dugattyúból és 17 lezáróelemből álló nyomáskiegyenlítő szerv szolgál. A 17 lezáróelem úgy van kialakítva, hogy azon keresztül a külső nyomás behatolhat, de a durva szemcsés anyagokat visszatartja. A 16 dugattyú és a 17 lezáróelem között előfeszített 18 rugó helyezkedik el, amely a 16 dugattyút teljes mozgási tartományában olyan nyomás alatt tartja, hogy a 13 csapágytérben továbbá 11 csatornában és 19 kenőanyagtérben a betöltött kenőanyag nyomása mindenkor 0,5— 1 att-val nagyobb legyen a mindenkori külső környezet nyomásánál. Üzemelés során a 3 fúrógörgő elfordulásakor a szerelt helyzetben 0,5—1 mm-rel összenyomott 15 feszítőgyűrű rászorítja a 14 súrlódógyűrűt az 5 csapágyelem oldalfelületére. A rugalmas előfeszítés lehetővé teszi, hogy a tömítés még 0,2—0,3 mm méretváltozás mellett sem 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 í
