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. Наиболее оптимальная область применения - долота режущего типа и расширители.

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, и 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, и установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, согласно изобретению насадка на нижнем торце и стопорное кольцо на верхнем торце выполнены соосно расположенными выемками под фиксатор, при этом наибольший размер фиксатора больше диаметра стопорного кольца в сомкнутом положении.

Дополнительными признаками изобретения, направленными на решение поставленной технической задачи, являются также и то, что:

- выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца выполнены в виде кольцевых расточек, а фиксатор - в виде диска, диаметр которого меньше диаметра выемки насадки и стопорного кольца в свободном состоянии;

- выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца выполнены в виде глухих пазов, а фиксатор в виде ответной формы выступа.

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в продольном разрезе, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1 и 3) 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. Насадка 4 на нижнем торце и стопорное кольцо 6 на верхнем торце выполнены соответственно с выемками 9 и 10 кольцевой формы под фиксатор 8, выполненный в форме диска с осевым каналом, соосным с промывочным каналом насадки 4. Диск 8 имеет диаметр меньше диаметра кольцевой выемки 9 на торце насадки 4 и выемки 10 на верхнем торце стопорного кольца 6 и должен быть больше внутреннего диаметра стопорного кольца 6 в сомкнутом положении.

Другим вариантом является выполнение фиксатора 8 в виде части диска, а выемок 9 и 10 - в виде глухих пазов ответной формы, при этом длина фиксатора меньше длины пазов, но больше внутреннего диаметра стопорного кольца 6 в сомкнутом положении. Такое выполнение фиксатора 8 и ответного ему паза 10 предотвращает сжатие стопорного кольца 6 в процессе работы бурового долота и тем самым исключает вероятность выдавливания стопорного кольца из кольцевой расточки 5 и выпадения насадки 4 из гнезда 3.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. Долото поворачивают на 180° и в гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4, в выемке 9 которой размещают фиксатор 8. После этого сжимают стопорное кольцо 6 и устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3. После установки долота в рабочем положении фиксатор 8 перемещается из выемки 9 насадки 4 в выемку 10 стопорного кольца 6 и фиксирует последнее от сжатия.

Демонтаж промывочного узла осуществляется в обратном порядке. Поворачивают долото на 180°, в результате чего фиксатор размещается в кольцевой выемке 9 насадки 4 и не препятствует сжатию стопорного кольца 6. После сжатия стопорное кольцо 6 выводится из кольцевой расточки 5, насадка 4 вынимается из гнезда 3 и заменяется при необходимости новой.

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 промывочным узлам породоразрушающего инструмента, преимущественно к долотам режущего типа и расширителям, оснащенными гидромониторными насадками. Позволяет упростить монтаж и демонтаж промывочного устройства и повысить эффективность его работы. Промывочный узел содержит 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. Насадка на нижнем торце и стопорное кольцо на верхнем торце выполнены с соосно расположенными выемками под фиксатор. Наибольший размер фиксатора больше внутреннего диаметра стопорного кольца в сомкнутом положении. Выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца могут быть выполнены в виде кольцевых расточек, а фиксатор в виде диска, диаметр которого меньше диаметра кольцевых выемок насадки и стопорного кольца в свободном состоянии. Предусмотрен вариант выполнения выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца в виде глухих пазов, а фиксатор в виде части диска ответной им формы. 2 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. 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 насадка на нижнем торце и стопорное кольцо на верхнем торце выполнены с соосно расположенными выемками под фиксатор, при этом наибольший размер фиксатора больше внутреннего диаметра стопорного кольца в сомкнутом положении.2. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца выполнены в виде кольцевых расточек, а фиксатор - в виде диска, диаметр которого меньше диаметра кольцевых выемок насадки и стопорного кольца в свободном состоянии.3. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что выемки на нижнем торце насадки и верхнем торце стопорного кольца выполнены в виде глухих пазов, а фиксатор - в виде части диска ответной им формы.