DE1056075B - Device on conical roller chisels to protect against the ingress of flushing water into the roller and ball bearings - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

In der Tiefbohrtechnik, speziell bei Bohrungen nach Erdöl, werden m der ganzen Welt nach dem konventionellen Rotaryverfahreti und neuerdings auch mit den neu entwickelten Turbinenbohrern sogenannte Konusrollenmeißel verwendet.In deep drilling technology, especially when drilling for crude oil, m the whole world after the conventional Rotaryverfahreti and recently also with the newly developed turbine drills so-called Conical roller chisel used.

Alk diese Konusrolletimeißel leiden unter dem schwerwiegenden Nachteil, daß durch Eindringen des mit kleinsten erdigen Teilen versetzten Spülwassers in das Rollen- und Kugellager des Rollenkonus die Lagerung in relativ kurzer Zeit unbrauchbar wird und ausgewechselt werden muß. Das mit kleinsten erdigen Teilen versetzte Spülwasser hat, wie ein Sandstrahlgebläse, eine Schmirgelwirkung¹, welche die qualitativ besten Rollen- und Kugellager kurzfristig unbrauchbar macht. In der Tiefbohrtechnik, speziell nach Erdöl, ist dieser Vorgang technisch und zeitmäßig einer der größten Übelstände.Alk these cone roller chisels suffer from the serious disadvantage that the bearing becomes unusable in a relatively short time and has to be replaced due to the penetration of the rinsing water mixed with the smallest earthy parts into the roller and ball bearings of the roller cone. Like a sandblasting blower, the rinsing water mixed with the smallest earthy parts has an emery effect ¹ , which makes the best quality roller and ball bearings temporarily unusable. In deep drilling technology, especially after oil, this process is technically and time-wise one of the greatest evils.

Die technische Aufgabe zur Beseitigung dieses Übelstandes lautet also: Rollen- und Kugellager des Rollenkoous von eindringendem Spülwasser freizuhalten. The technical task to eliminate this deficiency is therefore: roller and ball bearings of the To keep the roll cage free from the ingress of rinsing water.

Die weiteren Ausführungen erfolgen an Hand der in den Abbildungen dargestellten Ausführungsbeispiele; The further explanations are based on the exemplary embodiments shown in the figures;

Abb. 1 zeigt einen Teil eines Konusrollenmeißels,Fig. 1 shows part of a conical roller bit,

Abb. 2 und 3 Einzelheiten im vergrößerten Maßstab. Fig. 2 and 3 details on an enlarged scale.

Der Konusrollenmeißel hat drei oder mehr Schultern a, in welchen eine bestehende Achse b angebracht ist, um welche sich der Rollenkonus c mit einem inwendig liegenden Rollen- und Kugellager dreht. In Abb. 1 wird nur eine Schulter mit Achse und Rollenkonus gezeigt.The cone roller chisel has three or more shoulders a, in which an existing axis b is attached, around which the roller cone c rotates with an internal roller and ball bearing. In Fig. 1 only one shoulder with axis and roller cone is shown.

In Schulter α und in Achse b wird nun ein Wasserführungskanal bzw. Wasserführungsrohr d bereits bei Anfertigung der Schulter α und Achse b eingegossen.In shoulder α and in axis b a water guide channel or water guide pipe d is already cast when the shoulder α and axis b are made.

Der Zwischenraum e zwischen den Flächen der Schulter α und dem rotierenden Rollenkonus c beträgt etwa 3 mm. Zwischen diesen beiden Flächen liegt die Achse b frei, sie ist dem verschmutzten Spülwasser ausgesetzt, und das Spülwasser kann zwischen den Flächen zu dem Rollen- und Kugellager im Rollenkonus c vordringen.The space e between the surfaces of the shoulder α and the rotating roller cone c is about 3 mm. The axis b is exposed between these two surfaces, it is exposed to the dirty washing water, and the washing water can penetrate between the surfaces to the roller and ball bearings in the roller cone c.

In diesen freiliegenden Teil der Achse b werden von der äußeren Achsenwand je nach dem Durchmesser der zur Verwendung kommenden Achse b vier, fünf oder sechs radial verlaufende Löcher / zum Wasserführungskanal d gebohrt, welche Hartmetallrunddüsen oder Schlitzdüsen von etwa 2 mm Durchmesser aufnehmen.In this exposed part of the axis b , four, five or six radially extending holes / to the water duct d are drilled from the outer axis wall, depending on the diameter of the axis b to be used, which accommodate hard metal round nozzles or slot nozzles of about 2 mm in diameter.

Durch den Wasserführungskanal d spritzen die Düsen mit hoher Druckwirkung je nach der Form des Düsenloches eine flächenförmige oder kegelförmige Wasserwand g gegen das in den Zwischenraum e ein-Einrictitung an. KonusrollenmeißelnDepending on the shape of the nozzle hole, the nozzles inject a flat or conical water wall g against the device in the space e through the water duct d with a high pressure effect. Conical roller chisels

zum Schutz gegen das Eindringento protect against penetration

von Spülwasser in die Rollen»of rinse water into the rollers »

und Kugellagerand ball bearings

Anmelder:Applicant:

Albert C. Juni,Albert C. June,

Bad Elisen (Ndsa.), Friedrichstr. 25Bad Elisen (Ndsa.), Friedrichstr. 25th

Albert C. Juni, Bad Elisen (Ndsa.),
ist als Erfinder genannt wordenAlbert C. Juni, Bad Elisen (Ndsa.),
has been named as the inventor

dringende verschmutzte Spülwasser und halten dadurch den freiliegenden kritischen Teil der Achse 5 im Zwischenraum e von dem verschmutzten Spülwasser frei.urgent soiled rinse water and thereby keep the exposed critical part of the axis 5 in the space e free from the soiled rinse water.

Diese abschirmende Wasserwand g kommt dadurch zustande, daß das von oben kommende Druckwasser am Eingangspunkt h des Wasserführungskanals d am Ausgangspunkt der Düsenlöcher f eine höhere Druckwirkung hat als am Eingangspunkt h. Durch Spezialdüsen (z.B. nach Laval) wird diese höhere Druckwirkung gegenüber dem allgemeinen Wasserdruck noch gefördert.This shielding water wall g comes about because the pressurized water coming from above has a higher pressure effect at the entry point h of the water duct d at the starting point of the nozzle holes f than at the entry point h. By means of special nozzles (e.g. according to Laval) this higher pressure effect is promoted compared to the general water pressure.

Wenn für spezielle Konstruktionen der freiliegende Teil der Achse b langer konstruiert werden soll und sich dadurch der Zwischenraum e vergrößert, können je nach der technischen Möglichkeit mehrere radial verlaufende Lochreihen hintereinander angeordnet werden (s. Abb. 2 und 3). Bei dieser Anordnung besteht noch eine zusätzliche Möglichkeit, den kritischenIf, for special constructions, the exposed part of the axis b is to be made longer and the space e is increased as a result, several rows of radially extending holes can be arranged one behind the other, depending on the technical possibilities (see Fig. 2 and 3). With this arrangement there is an additional possibility, the critical one

4-5 Eingangspunkt der Achse b zum Rollen- und Kugellager i vor dem verschmutzten Spülwasser zu schützen. Die unterste Lochreihe k wird schräg gebohrt, und in den untersten Teil des Wasserführungskanals d wird ein Spitzkegel / eingesetzt und um die Achse b ein sich zum Außenrand verjüngender kurzer Schirm m angebracht. Hierdurch erhält die abschirmende Wasserwand g die Parabelform n. Die Fläche der Schulter α zum Rollenkonus c wird in diesem Falle glockenförmig konstruiert. Die glockenförmige4-5 to protect the entry point of axis b to roller and ball bearing i from the dirty rinsing water. The lowest row of holes k is drilled at an angle, and a pointed cone / is inserted into the lowest part of the water duct d and a short screen m tapering towards the outer edge is attached around the axis b. This gives the shielding water wall g the parabolic shape n. The surface of the shoulder α to the roller cone c is constructed in the shape of a bell in this case. The bell-shaped

909 508/69'909 508/69 '

Claims (2)

Fläche der Schulter α wird am Rande so weit heruntergeführt, daß der Abstand zum Rollenkonus c, wie üblich, nur etwa 3 mm beträgt, damit keine größeren Erdstücke mit dem Spülwasser in den Zwischenraum e eindringen können. Diese Schutzanordnung' ist anwendbar bei allen verwendeten Konusrollenmeißeln der Tiefbohrtechnik. Der wesentliche Fortschritt liegt darin, daß diese Konusrollenmeißel durch die Schutzanordnung erst nach erheblich längerer Zeit ausgewechselt werden müssen als bisher. Wenn die Auswechslung jetzt durchschnittlich bei etwa 60 Stunden liegt, dann dürfte der neu erzielte Nutzeffekt nunmehr bei etwa 10O1 Stunden, wahrscheinlich sogar noch höher liegen. Theoretisch dürfte zunächst eine Leistungssteigerung von mindestens 60% anzunehmen sein. Die ausschlaggebenden hohen Bohrkosten werden in der Tiefbohrtechnik durch die ständige Auswechslung der Konusrollenmeißel bedingt. Durch eine wesentliche Leistungssteigerung der Konusrollenmeißel, die in der ao längeren Verwendungsmöglichkeit besteht, wird der Bohrvorgang zeitmäßig erheblich abgekürzt, wodurch wiederum materiell erhebliche Einsparungen entstehen. PaTENTANSPKÜCHE:The surface of the shoulder α is led down so far at the edge that the distance to the roller cone c, as usual, is only about 3 mm, so that no larger pieces of soil with the rinsing water can penetrate into the space e. This protective arrangement 'can be used with all conical roller bits used in deep drilling technology. The main progress is that these conical roller bits only have to be replaced by the protective arrangement after a considerably longer period of time than before. If the replacement now averages around 60 hours, then the newly achieved efficiency should now be around 10O1 hours, probably even higher. Theoretically, an increase in performance of at least 60% should initially be assumed. The decisive high drilling costs in deep drilling technology are caused by the constant replacement of the conical roller bits. The drilling process is considerably shortened in terms of time due to a significant increase in the performance of the conical roller chisel, which can be used for a longer period of time, which in turn results in substantial material savings. PATENT KITCHEN: 1. Einrichtung an Konusrollenmeißeln zum Schutz gegen das Eindringen von Spülwasser in die Rollen- und Kugellager, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wasserführungskanal in der Meißelschulter (ß) und in der Laufachse (b) der Rollen (c) vorgesehen ist, der im freiliegenden Teil (e) der Laufachse (b) zwischen Meißelschulter (α) und Rollenrücken vom Wasserführungskanal (d) der Laufachse Q)) radial verlaufende Löcher (/) mit Spritzdüsen aufweist.1. Device on conical chisels to protect against the ingress of flushing water into the roller and ball bearings, characterized in that a water duct in the chisel shoulder (ß) and in the axis (b) of the rollers (c) is provided, which is in the exposed part (e) the barrel axis (b) between the chisel shoulder (α) and the back of the roller from the water duct (d) of the barrel axis Q)) has radially extending holes (/) with spray nozzles. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei großem Abstand des freiliegenden Teiles der Laufachse zwischen Meißelschulter und Rollenrücken mehrere hintereinander angeordnete Lochreihen mit Spritzdüsen zum Wasserführungskanal der Laufachse angeordnet sind, wobei die unterste Lochreihe schräg verläuft und mit einem kurzen, um die Laufachse gelegten Wasserführungsschirm versehen ist, und im Ende des Wasserführungskanals der Laufachse ein Spitzkegel eingesetzt ist, wobei die Schulterfläche gegenüber dem Rollenkonusrücken glockenförmig ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that that with a large distance between the exposed part of the barrel axis between the chisel shoulder and roll back several rows of holes arranged one behind the other with spray nozzles for Water duct of the barrel axis are arranged, the bottom row of holes running obliquely and is provided with a short water guide screen placed around the barrel axis, and in the end of the water duct of the barrel axis a pointed cone is used, the shoulder surface is bell-shaped opposite the roller cone back. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 909 503/69© 909 503/69