ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА Российский патент 2006 года по МПК E21B10/18 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам.

Известен промывочный узел бурового долота, включающий корпус с каналом для подачи очистного агента, гнездом под насадку и кольцевой канавкой, превышающей двойную толщину стопорного разрезного кольца, концы которого выполнены в виде соединения «шип-паз», и размещенное между дном гнезда и торцом насадки уплотнительное кольцо (см. авт. св. СССР №1148956, кл. Е 21 В 10/18, 1985 г.).

Недостатком данного промывочного узла является недостаточная надежность в работе, связанная с возможностью размыва концевых участков стопорного кольца отраженным потоком промывочной жидкости и увеличением радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда, из-за увеличенной толщины кольцевой канавки.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором (см. авт. св. СССР №1601310, кл. Е 21 В 10/18, 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе за счет использования фиксатора в виде выступа на верхнем торце стопорного кольца, предотвращающего выдавливание насадки из гнезда корпуса.

К недостаткам его можно отнести сравнительно высокую сложность монтажа и демонтажа, т.к. для установки стопорного кольца необходимо деформировать уплотнительный элемент на величину бурта стопорного кольца. Другим недостатком известного устройства является его гидравлическое несовершенство, связанное с образованием свободной полости между торцом насадки и дном гнезда. При сильных перепадах давления в этой зоне это может привести к размыву размещенного в этой полости уплотнительного кольца и, как следствие, к разгерметизации промывочного узла.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является упрощение монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышение эффективности его работы за счет улучшения гидравлического совершенства при одновременном сохранении его высокой надежности в работе.

Поставленная задача решается тем, что в промывочным узле бурового долота, содержащем корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, согласно изобретению стопорное кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью со сквозными пазами на ступени меньшего диаметра, а фиксатор - в виде диска с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам на внутренней поверхности стопорного кольца, при этом ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше, чем ширина сквозных пазов стопорного кольца, а длина фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра большей ступени стопорного кольца в сомкнутом положении.

Дополнительным признаком изобретения, направленным на решение поставленной технической задачи, является также и то, что:

- длина фиксатора соответствует внутреннему диаметру большей ступени стопорного кольца в свободном состоянии;

- фиксатор образован из двух подвижно соединенных между собой симметричных частей;

- стопорное кольцо и фиксатор выполнены соответственно с двумя пазами и выступами, расположенными в одной диаметральной плоскости;

- части фиксатора соединены между собой двумя стержнями, смещенными относительно оси фиксатора, с расположенными на них пружинами, опирающимися на обращенные одна к другой внутренние грани частей фиксатора, при этом стержни установлены с возможностью продольного перемещения.

Такое выполнение промывочного узла позволяет при одновременном улучшении гидродинамических характеристик промывочного узла и сохранении высокой надежности его работы упростить его монтаж и демонтаж.

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла, продольный разрез А-А на фиг.2; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.3 - фиксатор в плане.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2 для подачи очистного агента, с гнездом 3 под насадку 4 и кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. Стопорное кольцо 6 выполнено с внутренней ступенчатой поверхностью со ступенями 9 и 10, из которых ступень 10 меньшего диаметра имеет сквозные пазы 11, а фиксатор 8 - в виде диска с выступами 12 на боковой наружной поверхности, ответными пазам 11 на внутренней поверхности стопорного кольца 6. При этом ширина Н выступов 12 фиксатора 8 в свободном состоянии больше, чем ширина h сквозных пазов 11 стопорного кольца 6, а длина - L фиксатора 8 по выступам 12 больше внутреннего диаметра ступени 9 стопорного кольца 6 в сомкнутом положении. Для удобства монтажа промывочного узла фиксатор 8 выполняется из двух симметричных частей 13, соединенных двумя стержнями 14, смещенными относительно оси фиксатора 8 и оснащенными пружинами 15, опирающимися на обращенные одна к другой внутренние грани частей фиксатора 13. При этом стержни 14 установлены с возможностью продольного перемещения относительно частей 13 фиксатора 8.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6 и устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3. Затем совмещают пазы 11 на внутренней поверхности ступени меньшего стопорного кольца 6 с выступами 12 фиксатора 8, сжимают половинки фиксатора 8 до размера, когда ширина его выступов 12 станет меньше ширины пазов 11 стопорного кольца 6, и вводят в полость ступени большего диаметра 9 стопорного кольца 6. При попадании фиксатора 8 в полость стопорного кольца 6 его выступы 12 занимают исходное положение, при котором ширина Н их больше ширины h пазов 11, что предотвращает его выпадение из полости стопорного кольца 6. Благодаря же выполнению фиксатора 8 с длиной по выступам 12 соответственно диаметру большей ступени 9 в свободном состоянии и больше внутреннего диаметра ступени 9 в сомкнутом положении исключается сжатие стопорного кольца 6 до размера, при котором оно может выйти из кольцевой расточки 5. Таким образом, указанное выполнение промывочного узла, с одной стороны, предотвращает сжатие кольца 6, а с другой стороны исключает вероятность выпадение фиксатора 8 из кольцевой полости стопорного кольца 6.

Демонтаж промывочного узла по первому варианту осуществляется путем сжатия выступов 12 фиксатора 8 с целью вывода их из пазов 11 стопорного кольца 6, для чего на нижней поверхности фиксатора 8 могут быть предусмотрены специальные выступы (не показаны). После извлечения фиксатора 8 из кольцевой полости стопорное кольцо 6 сжимают и выводят из расточки 5. Затем насадка 4 может быть при необходимости заменена другой.

Применение предложенного узла упрощает его монтаж и демонтаж, улучшает гидродинамику промывочного узла и сохраняет надежность его работы, повышая тем самым эффективность работы долота в целом.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Позволяет упростить монтаж и демонтаж узла, улучшить гидродинамику и сохраняет надежность его работы, повышая тем самым эффективность работы долота в целом. Промывочный узел содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором. Стопорное кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью со сквозными пазами на ступени меньшего диаметра, фиксатор - в виде диска с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам на внутренней поверхности стопорного кольца. Ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше, чем ширина сквозных пазов стопорного кольца, а длина фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра большей ступени стопорного кольца в сомкнутом положении. Фиксатор образован из двух подвижно соединенных между собой симметричных частей, соединенных между собой двумя стержнями, смещенными относительно оси фиксатора, с расположенными на них пружинами, опирающимися на обращенные одна к другой внутренние грани частей фиксатора. Стержни установлены с возможностью продольного перемещения. 3 ил.

Промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, отличающийся тем, что стопорное кольцо выполнено со ступенчатой внутренней поверхностью со сквозными пазами на ступени меньшего диаметра, а фиксатор - в виде диска с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам на внутренней поверхности стопорного кольца, при этом ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше чем ширина сквозных пазов стопорного кольца, а длина фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра большей ступени стопорного кольца в сомкнутом положении, причем длина фиксатора соответствует внутреннему диаметру большей ступени стопорного кольца в свободном состоянии, фиксатор образован из двух подвижно соединенных между собой симметричных частей, стопорное кольцо и фиксатор выполнены соответственно с двумя пазами и выступами, расположенными в одной диаметральной плоскости, а части фиксатора соединены между собой двумя стержнями, смещенными относительно оси фиксатора, с расположенными на них пружинами, опирающимися на обращенные одна к другой внутренние грани частей фиксатора, при этом стержни установлены с возможностью продольного перемещения.