CZ9031U1 - Těsněný závitový spoj pažnlc pažnico vých kolon - Google Patents

Description

Těsněný závitový spoj pažnic pažnicových kolon

Oblast techniky

Technické řešení se týká těsněného závitového spoje pažnic pažnicových kolon, zejména vhodné k pažení vrtů při rotačním jádrovém vrtání hornin v hlubinných plynujících dolech, umožňující bezpečné zapažení vrtu celou pažnicovou kolonou.

Dosavadní stav techniky

Dosud se závitové spoje pažnic s válcovými závitovými spoji těsní teflonovou páskou nebo lepením. U obou provedení není záruka těsnosti spojů zaručena. Další nevýhodou je, že na plynujících dolech není vhodné použití jak lepení tak lepících teflonových pásků, navíc je lepení zdlouhavé. Samotný válcový závitový spoj těsnost nezaručuje vůbec. Dále se používají rovněž pažnice s přesnými kuželovými závity, kde však pro jejich výrobu je zapotřebí přesných kalibračních měřidel, samotné trubky na pažnice musí být silnostěnné a vlastní spojování do kolon je prováděno náročným technickým spojem, kterým je závitový nátrubek, rovněž vyrobený pomocí přesných kalibračních měřidel. Celá výroba je velmi náročná na přesnost, jsou drahá kalibrační měřidla, přičemž takto zhotovené spoje pažnic zajišťují pouze nepropustnost, nikoliv těsnost pažnicové kolony.

Netěsnost spojů pažnic úvodních kolon zkreslují výsledky tlakových zkoušek.

Podstata technického řešení

Uvedené nevýhody jsou na minimum sníženy těsněným závitovým spojem pažnic pažnicových kolon, zejména vhodné pro použití v plynujících hlubinných dolech podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že šroubová i maticová část pažnice jsou opatřeny polooblými, válcovými závity, které přecházejí jednak ve válcová vedení, zakončená předním kuželovým stykem. Ve válcové ploše šroubové části je vytvořena rádiusová drážka těsnícího prvku.

Podstatou jsou rovněž polooblé závity šroubové i maticové části pažnice, které jsou tvořeny kolmými opěrnými plochami se stoupáním do 6 závitů na 1, které přecházejí oblými přechody na válcové plochy jejich malého a velkého průměru. Opěrné plochy jsou přitom rovny polovině hloubky polooblého, válcového závitu a oblé přechody, tvořící rádiusy, odpovídají čtvrtině jeho hloubky.

Podstatou je rovněž rádiusová drážka, která je tvořena zápichem ve válcové těsnicí ploše, jehož vnější i vnitřní hrany jsou opatřeny rádiusovými zaobleními, přitom šířka je rovna nebo menší 11/2 násobku průřezu těsnícího prvku a jeho hloubka je rovna hloubce polooblého, válcového závitu.

Výhodou těsněného spoje podle technického řešení je dokonalá těsnost závitového spoje pažnic proti dosud známým a používaným spojům, zkrácení doby pro vlastní sešroubování, nízké výrobní náklady při zhotovování pažnic zařazuje tyto do nejlevnějších cen, přitom technické řešení lze s výhodou využít u i silnostěnných pažnic.

Hlavní a podstatnou výhodou nového závitového těsněného spoje je, že jeho těsnost může být tlakově až na úrovní vlastní pažnicové trubky, což umožňuje plné využití na plynujících dolech při těžení média z vrtu, tlačení média do vrtu přes pažící kolonu, zaručuje těsnost výplachové tekutiny v koloně.

Výhodou je rovněž skutečnost, že je vyloučeno poškození těsnícího prvku při spojování pažnic do kolony, spoj zaručuje dlouhodobou provozní těsnost, zvláštní úpravou rádiusové drážky je vyloučeno případné zlomení v místě závitu při zavrtávání celé kolony. Těsněný závitový spoj podle technického řešení umožňuje jeho využití, jak bylo prověřeno pro tlaky 10 MPa i větších.

-1 CZ 9031 U1

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněné příkladné provedení těsněného závitového spoje pažnic pažnicových kolon podle technického řešení, kde obr. 1 představuje částečný podélný řez těsněného závitového spoje dvou pažnic, obr. 2 znázorňuje částečný řez šroubové části pažnice. Na obr. 3 je nakreslen částečný řez maticové části pažnic a na obr. 4 je v částečném řezu znázorněn závitový spoj. Obr. 5 představuje v řezu závitový spoj s těsnícím prvkem a zadním kuželovým stykem a na obr. 6 je nakreslen částečný řez závitového spoje s předním kuželovým stykem.

Příklad provedení

Těsněný závitový spoj 200 - obr. 1 je tvořen dvěmi pažnicemi I o průměru 70 x 5 mm z nerezové oceli, které jsou vždy na jednom konci opatřeny šroubovou částí 2 a na druhém maticovou částí 3.

Šroubová část 2 pažnice I - obr. 2 a maticová část 3 pažnice I - viz obr. 3 jsou opatřeny polooblými, válcovými závity 23. 33, které jsou tvořeny kolmými opěrnými plochami 5 se stoupáním čtyř závitů na 1, jež přecházejí do oblých přechodů 51, tvořených rádiusy na válcové plochy malého a velkého průměru polooblého, válcového závitu 23, respektive 33, přitom kolmá opěrná plocha 5 je rovna polovině hloubky h, v daném případě 1 mm a oblé přechody 51 čtvrtinu této hloubky. Polooblé, válcové závity 23, 33 přecházejí jednak ve válcové vedení 21, 31 a jednak ve válcové těsnící plochy 24, 34, zakončení úkosy zadního kuželového styku 240. Ve válcové ploše 24 je vytvořena rádiusová drážka 25 se zápichem 251, jehož vnitřní i vnější hrany jsou opatřeny rádiusy. Její šířka je větší o čtvrtinu průřezu těsnícího prvku 4, pro pažnici i o průměru 70 mm, jde o rozměr průměru 40 x 2 a hloubka zápichu 251 ie rovna hloubce h. Obě části pažnice I jsou opatřeny vnitřním kuželovým rozšířením 26, 36 pro zabránění vzniku ozubu ve spoji, který by bránil spouštění nebo vytažení vrtného nářadí.

Při spojování pažnic i do úvodních či jiných kolon se na šroubovou část 2 do rádiusové drážky 25 umístí těsnící prvek 4, načež se šroubová i maticová část 2, 3 namaže mazacím tukem a sešroubují se tak, že se dosáhne spoje u předního kuželového styku 220 i zadního kuželového styku 240.

Claims (3)

1. Těsněný závitový spoj pažnic pažnicových kolon, zejména k pažení vrtů při rotačním jádrovém vrtání hornin v hlubinných dolech, obsahující pažnice se závitovými spoji, kuželovými styky a vedeními s drážkou těsnícího prvku, vyznačující se tím, že šroubová část (2) i maticová část (3) pažnice (1) jsou opatřeny polooblými, válcovými závity (23, 33), které přechází jednak ve válcová vedení (21, 31), zakončená předním kuželovým stykem (220) a jednak ve válcové těsnící plochy (24, 34), ukončené zadním kuželovým stykem (240), přičemž ve válcové těsnící ploše (24) šroubové části (2) je umístěna rádiusová drážka (25) těsnícího prvku (4).

2. Těsněný závitový spoj pažnic pažnicových kolon podle nároku 1, vyznačující se tím, že polooblé, válcové závity (23, 33) šroubové části (2) a maticové části (3) pažnice (1) jsou tvořeny kolmými opěrnými plochami (5) se stoupáním do šesti závitů na jeden palec (1), které přecházejí oblými přechody (51) na válcové plochy jejich malého a velkého průměru.

-2CZ 9031 U1

3. Těsněný závitový spoj pažnic pažnicových kolon podle nároku 1, vyznačující se tím, že rádiusová drážka (25) je tvořena zápichem (251) ve válcové těsnící ploše (24), jehož vnitřní i vnější hrany jsou opatřeny rádiusy, přitom její šířka je rovna nebo menší jedenapůl násobku průřezu těsnícího prvku (4).