Промывочный узел бурового долота Российский патент 2019 года по МПК E21B10/60 

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту 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, превышающий двойную толщину стопорного разрезного кольца, концы которого выполнены в виде соединения «шип-паз» и размещенный между дном гнезда и торцом насадки уплотнительное кольцо (см. авт.св. СССР №1148956, кл. Е21В 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. Другой причиной малой надежности известного промывочного узла является увеличение радиально сжимающих усилий, действующих на стопорное кольцо и выдавливающих его из гнезда, что объясняется увеличенной высотой 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 установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством размещенного в кольцевой расточке гнезда стопорного разрезного кольца с Г-образным продольным сечением (см. авт.св. СССР №1601310, кл. Е21 В 10/18, 1990 г.).

Данный промывочный узел имеет достаточно высокую надежность в работе благодаря снижению вероятности выдавливания 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 разгерметизации промывочного узла.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является упрощение монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышение эффективности его работы за счет улучшения гидродинамических показателей.

Поставленный технический результат достигается тем, что в промывочном узле бурового долота, содержащем корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством размещенного в кольцевой расточке гнезда стопорного разрезного кольца с Г-образным продольным сечением, контактирующим с наружной поверхностью насадки, согласно изобретению он снабжен дополнительным эластичным элементом в виде сужающейся к низу конической юбки, изготовленной из эластичного материала, при этом верхний торец юбки закреплен между верхним торцом уплотнительного элемента и нижним торцом гнезда насадки, а нижний торец юбки установлен с возможностью перекрытия по высоте верхнего торца насадки, причем коэффициент эластичности уплотнительного элемента меньше коэффициента эластичности дополнительного эластичного элемента.

Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен общий вид промывочного узла в продольном разрезе.

Промывочный узел содержит корпус 1 с каналом 2 для очистного агента и гнездом 3, выполненным с кольцевой расточкой 4. С целью улучшения гидродинамических показателей бурового долота промывочный узел снабжен дополнительным эластичным элементом 8 в виде сужающейся к низу конической юбки, изготовленной из эластичного материала. При этом верхний торец юбки закреплен между верхним торцом уплотнительного элемента 6 и нижним торцом гнезда 3 насадки 5, а нижний торец юбки установлен с возможностью перекрытия верхнего торца насадки 5. Это позволяет значительно уменьшить потери давления в промывочном узле и тем самым повысить технико-экономические показатели всего бурового долота. В гнезде 3 сверху вниз установлены дополнительный эластичный элемент 8, опирающийся на основной уплотнительный элемент 6, и насадка 5. Все указанные элементы зафиксированы в гнезде 3 посредством стопорного разрезного кольца 7. Кольцо 7 выполнено с Г-образным продольным сечением, вертикальная часть которого контактирует с наружной поверхностью насадки 5 и тем самым предохраняет кольцо 7 от сжатия, а насадку 5 от выпадения. Дополнительный элемент 8 изготовлен из эластичного материала, при этом коэффициент эластичности уплотнительного элемента 6 меньше коэффициента эластичности дополнительного эластичного элемента 8. Это обеспечивает постоянный контакт уплотнительных элементов и минимальное сопротивление потоку промывочной жидкости, что повышает надежность герметизации промывочного узла в целом.

Монтаж промывочного узла осуществляется в следующей последовательности.

В гнездо 3 вставляют насадку 5 с уплотнительным элементом 6 и дополнительным эластичным элементом (втулкой) 8. После этого, сжимая уплотнительный элемент 6, устанавливают в кольцевой проточке 4 стопорное кольцо 7. После снятия осевой нагрузки на насадку 5 уплотнительный элемент 6 разжимается, обеспечивая плотное прилегание нижнего торца насадки 5 к стопорному кольцу 7. При этом вертикальная часть стопорного разрезного кольца охватывает наружную поверхность насадки 5, предотвращая возможность сжатия стопорного кольца 7.

Демонтаж промывочного узла осуществляется в обратной последовательности.

Применение предлагаемого узла повышает надежность его работы за счет предотвращения сжатия стопорного кольца и улучшения коэффициента гидравлического совершенства.

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Промывочный узел бурового долота содержит корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством размещенного в кольцевой расточке гнезда стопорного разрезного кольца с Г-образным продольным сечением, контактирующим с наружной поверхностью насадки. Промывочный узел снабжен дополнительным эластичным элементом в виде сужающейся книзу конической юбки, изготовленной из эластичного материала. Верхний торец юбки закреплен между верхним торцом уплотнительного элемента и нижним торцом гнезда насадки, а нижний торец юбки установлен с возможностью перекрытия по высоте верхнего торца насадки. Коэффициент эластичности уплотнительного элемента меньше коэффициента эластичности дополнительного эластичного элемента. Технический результат заключается в повышении эффективности работы промывочного узла за счет улучшения гидродинамических показателей. 1 ил.

Промывочный узел бурового долота, содержащий корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом, закрепленную там посредством размещенного в кольцевой расточке гнезда стопорного разрезного кольца с Г-образным продольным сечением, контактирующим с наружной поверхностью насадки, отличающийся тем, что он снабжен дополнительным эластичным элементом в виде сужающейся книзу конической юбки, изготовленной из эластичного материала, при этом верхний торец юбки закреплен между верхним торцом уплотнительного элемента и нижним торцом гнезда насадки, а нижний торец юбки установлен с возможностью перекрытия по высоте верхнего торца насадки, причем коэффициент эластичности уплотнительного элемента меньше коэффициента эластичности дополнительного эластичного элемента.