Буровой сальник Советский патент 1989 года по МПК E21B21/02 

15

. 1

Изобретение относится к горной- промьиштенностп, в частности к буровым сальникам.

Цель изобретения - повыше)ше надежности работы д увеличение срока г службы.

На фиг,1 изображен буровой саль- 1ШК, продольный разрез; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Сальник содержит верхнюю крышку 1, 10 корпус 2, польй ствол 3, смонтированный в корпусе 2 на двух опорах 4 качения, втулку 5, подсоединенную к стволу 3, эластичный уплотнительный узел 6, размещенный вокруг втулки 5, поджимной элемент, например,, в виде усеченной конусной пружины 7 к употнению 6, В корпусе 1 выполнен осевой канал 8 для подачи промывочной идкости в полый ствол 3, связанный с крышкой патрубок 9 с радиальным каналом для подвода жидкости в канал 8. .

Уплотнительный узел размещен в стакане 10, установленном в корпусе 2. Торец верхней части ствола 3 выполнен с прорезями 11, а шисний конец ствола 3 соединен с колонной бурильных, труб. Радиальный канал патрубка 9 направлен тангенциально к осевому каналу 12, которьш имеет форму усеченного конуса и обеспечивает введение промывочной жидкости в верхнюю часть осевого канала 12 по касательной 13 к большему основанию 14 осевого ка- 35 нала,

Поджимная пружина 7 имеет форму усеченного конуса и установлена меньшим основанием 15 на нажимное кольцо

20

25

30

5

0

5

0

5

0

16 уплотнительного узла 6, а больпшм основанием 17 опирается в уступ 18 расточки 19, вьшолненной в крышке 1 над верхней частью ствола 3. При этом образующая внутренней поверхности 20 конусной пружины 7 является частью общей конусной поверхности с внутренней поверхностью конусной расточки 12, Они составляют осевой канал 8 для прохода промывочной жидкости от патрубка 9 в полый ствол 3. Витки пружи- НЫ 7 выполнены с наклоном, совпадающим по направлению с движением потока промывочной жидкости по каналу 8 сверху вниз и направлением вращения ствола 3. Уплотнительный узел 6 пред-- назначен для .герметизации прохода промыв.очной жидкости по каналу 8 во вращающийся при бурении полый ствол 3. Опоры 4 качения обеспечивают соосность ствола 3 в корпусе 2 и воспринимают на себя радиальные нагрузки. Крышка 1 связана с корпусом 2 резьбой 21.

Сальник работает следующим образом.

Вначале патрубок 9 присоединяют к нагнетательному шлангу промывочного насоса, а ствол 3 подсоединяют к ведущей бурильной трубе, закрепленной во вращателе бурового станка и соединенной С колонной бурильных труб в скважине. Затем включают насос и промывочная жидкость поступает через шланг в канал патрубка 9. Одновременно включают вращатель станка, враще- ние которого передается на закрепленную в нем колонну бурршьных труб, Вместе с трубами начинает вращаться

присоединенный к ним полый ствол 3 сальника.

Промывочна я жидкость по радиальному каналу патрубка 9 поступает в осевой канал 12 по касательной 13 к основанию конуса. Взаимное расположение радиального канала патрубка 9 и канала 12 обеспечивает поступающему потоку закручивание. Далее закручен- ный поток входит в витки пружины 7, вьшолняющие роль винтовой нарезки .в конусной зоне пружины 7, образующая 20 внутренней поверхности которой является продолжением осевого канала 12, что усиливает и упорядочивает движение закрученного потока особенн на периферийной зЪне. Б результате движения по осевому каналу 12, имеющему конусную форму, .закрученный поток жидкости получает непрерывное ускорение до входа в полый ствол 3.

В результате закручивающего эффекта включения в промывочной жидкости концентрируются вдоль оси 21 вращения потока (ось сальника) и с ним направляются в зону размещения уплотнитель- ного узла, над которым выступает верхний торец вращающегося ствола 3 с прорезями 11. Вращающийся полый ствол 3, имеющий большую частоту вращения, чем поступившая жидкость, сообщает потоку дополнительное увеличение скорости закручивания за счет захвата жидкости стенками прорезей 11

Увеличение воздействия закручивающего эффекта на поток обеспечивает дальнейшее усиление концентрации включений в промывоч ной жидкости ,, вдоль .оси 21 потока, направляемой через полый ствол 3 в скважину. Тем самым предупреждается оседание включений из промы1зочно1 жидкости в зона контакта пружины 7 с уплотнитсльпрлм узлом б с втулкой 5, установленной н стволе 3, что обеспечивает длительную надежную работу уплотнительного узла вследствие очистки промывочной жидкости от абразивных включений. Вс это способствует .повышению надежност и увеличению срока сальника. При дальнейшей работе сальника., когда взаимный износ уплотнения 6 и втулки 5, установленной на ствол 3, продолжается, герметизация канала про;хода промывочной жидкости в полый ствол 3 не нарушаете. из-за постоянной компенсации износа за счет поджа- тия уплотнения 7,

Ф о р м у л а . и 3 о б р е т е н и я

1. Буровой сальник, включающий корпус с крьш1кой. установленный в корпусе ствол, верхняя часттз которого с уплотнительным узлом и поджимным упругим элементом размещены в расточке крышки, которая имеет осевой н радиальный каналы для подвода промывочной жидкости к стволу, о т л и ч а - ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы и увеличения срока службы осевой канал и поджимной упругий элемент имеют форму усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием в сторону уплотнительного узла, при этом образующие внутренние поверхности поджимного упругого элемента являются продолжением осевого канала, а радиальньш канал направлен танге}1циально к нему.

2i Сальник по п.1, о т л и ч а ю- щ .и и с -я тем, что торец верхней i: части ствола вьшолнен с прорезями.

Изобретение относится к оборудованию для горной пром. Цель-повышение надежности работы и увеличение срока службы бурового сальника. Буровой сальник включает корпус 2 с крышкой 1 и установленный в корпусе 2 ствол 3. Верхняя часть последнего с уплотнительным узлом 6 и поджимным упругим элементом /УЭ/ 7, например, в виде пружины размещены в расточке крышки 1. Для подвода промывочной жидкости к стволу 3 крышка 1 имеет осевой канал /К/ 8 и патрубок 9 с радиальным К для подвода жидкости в К 8. Осевой К 12 и УЭ 7 имеют форму усеченного конуса, ориентированного меньшим основанием в сторону уплотнительного узла 6. Образующие внутренние поверхности УЭ 7 являются продолжением осевого К 12. Радиальный К патрубка 9 направлен тангенциально к осевому К 12. Промывочная жидкость по радиальному К патрубка 9 поступает в осевой К 12 по касательной к основанию конуса. Взаимное расположение К обеспечивает закручивание поступающего потока. Образующая 20 УЭ 7 усиливает и упорядочивает движение закрученного потока. Это предотвращает оседание включений из промывочной жидкости в зонах УЭ 7 с уплотнительным узлом 6 с втулкой 5 и обеспечивает их длительную работу. 1 з.п.ф-лы. 2 ил.