Патент на изобретение №2279531

(54) ПРОМЫВОЧНЫЙ УЗЕЛ БУРОВОГО ДОЛОТА

(57) Реферат:

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам. Позволяет улучшить гидродинамические характеристики долота. 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 с кольцевой расточкой на верхнем торце и сквозными пазами на внутренней поверхности и с диском из упругого материала со сквозными пазами, совмещенными с пазами стопорного кольца. Фиксатор выполнен в виде кольца с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам диска из упругого материала. Ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше, чем ширина сквозных пазов диска из упругого материала, и меньше ширины пазов стопорного кольца. Диаметр фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра стопорного кольца в сомкнутом положении. Диск жестко соединен со стопорным кольцом и выполнен с толщиной меньше высоты кольцевой расточки стопорного кольца, а нижний торец насадки выполнен с кольцевой выемкой, диаметр которой не менее диаметра кольцевой расточки стопорного кольца в свободном состоянии. 2 ил.

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, 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. 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, стопорное кольцо выполнено с кольцевой расточкой на верхнем торце и сквозными пазами на внутренней поверхности и снабжено диском из упругого материала со сквозными пазами, совмещенными с пазами стопорного кольца, фиксатор выполнен в виде кольца с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам диска, при этом ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше, чем ширина сквозных пазов диска, и меньше ширины пазов стопорного кольца, а длина фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра кольцевой расточки стопорного кольца в сомкнутом положении.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:

– диск из упругого материала жестко соединен со стопорным кольцом и выполнен с толщиной меньше высоты кольцевой расточки стопорного кольца;

– нижний торец насадки выполнен с кольцевой выемкой, диаметр которой не менее диаметра кольцевой расточки стопорного кольца в свободном состоянии.

Изобретение поясняется чертежами, где 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) 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 кольцевой расточкой 9 и пазами 10 на внутренней поверхности и снабжено диском 11 из упругого материала, например резины или полиуритана. Диск 11 размещен в кольцевой расточке 9 стопорного кольца 6, жестко соединен с ним, например, клеем и имеет пазы 12, совмещенные в плане с пазами 10 стопорного кольца 6, причем высота h диска 11 меньше высоты Н кольцевой расточки 9, а ширина в пазов 12 меньше ширины H пазов 10. Фиксатор 8 выполнен в виде кольца с выступами 13 на боковой наружной поверхности, ответными пазам 10 на внутренней поверхности стопорного кольца 6. При этом ширина выступов 13 фиксатора 8 больше, чем ширина сквозных пазов 12 диска 11, и меньше ширины пазов 10 стопорного кольца 6, а диаметр фиксатора 8 по выступам 13 больше внутреннего диаметра кольцевой расточки 9 стопорного кольца 6 в сомкнутом положении.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6 с диском 11 из упругого материала и устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3. Затем совмещают пазы 10 стопорного кольца 6 и пазы 12 диска 11 с выступами 13 фиксатора 8 и вводят последние через пазы 10 и 12 в полость кольцевой расточки 9 на верхнем торце стопорного кольца 6. Благодаря выполнению диска 11 из упругого материала фиксатор 8 проходит через его пазы 12, разжимая их стенки. Этому способствует и кольцевая выемка 14, выполненная на нижнем торце насадки 4 и служащая для размещения выдавливаемой части диска 11 при установке фиксатора 8. После ввода фиксатора 8 в кольцевую расточку 9 стопорного кольца 6 диск 11 занимает исходное положение, при котором ширина его их пазов 12 меньше ширины выступов 13 фиксатора 8. Это предотвращает выпадение фиксатора 8 из кольцевой расточки 9, а благодаря выполнению диаметра фиксатора 8 по выступам 13 соответственно диаметру кольцевой расточки 9 и больше внутреннего диаметра кольцевой расточки 9 в сомкнутом положении стопорного кольца 6 исключается выпадение стопорного кольца 6 из кольцевой расточки 9.

Таким образом, 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.

Формула изобретения

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, отличающийся тем, что стопорное кольцо выполнено с кольцевой расточкой на верхнем торце и сквозными пазами на внутренней поверхности и с диском из упругого материала со сквозными пазами, совмещенными с пазами стопорного кольца, фиксатор выполнен в виде кольца с выступами на боковой наружной поверхности, ответными пазам диска из упругого материала, при этом ширина выступов фиксатора в свободном состоянии больше ширины сквозных пазов диска из упругого материала и меньше ширины пазов стопорного кольца, а диаметр фиксатора по выступам больше внутреннего диаметра стопорного кольца в сомкнутом положении, при этом диск из упругого материала жестко соединен со стопорным кольцом и выполнен с толщиной, меньшей высоты кольцевой расточки стопорного кольца, а нижний торец насадки выполнен с кольцевой выемкой, диаметр которой не менее диаметра кольцевой расточки стопорного кольца в свободном состоянии.

РИСУНКИ