RU195170U1

RU195170U1 - Swivel rig

Info

Publication number: RU195170U1
Application number: RU2019125294U
Authority: RU
Inventors: Олег Эдуардович Рыбкин
Original assignee: Олег Эдуардович Рыбкин
Priority date: 2019-08-09
Filing date: 2019-08-09
Publication date: 2020-01-16

Abstract

Полезная модель относится к области бурения скважин. Вертлюг буровой установки содержит переходник для присоединения рукава, корпус, при этом в корпусе установлен вращающийся полый вал с симметрично расположенными отверстиями, на одном конце вал имеет резьбу для вкручивания бурильных труб, а на другом конце - хвостовик для соединения с приводным устройством, подшипники и сальники, при этом корпус выполнен составным, и в нижней части корпуса есть крышка, в верхней части содержится один подшипник и два сальника, а в нижней - два подшипника и три сальника, при этом камера, образованная между верхним и нижним сальником, шире, чем размер самих сальников. Технический результат заключается в обеспечении надежной работы вертлюга и его ремонтопригодности. 9 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to the field of well drilling. The swivel of the drilling rig contains an adapter for connecting the sleeve, a housing, while a rotating hollow shaft with symmetrically located holes is installed in the housing, at one end the shaft has a thread for screwing in the drill pipes, and at the other end there is a shank for connecting to the drive unit, bearings and seals In this case, the housing is made integral, and there is a cover at the bottom of the housing, at the top there is one bearing and two gaskets, and at the bottom there are two bearings and three gaskets, with a chamber formed between the top These and lower gland, wider than the seals themselves. The technical result is to ensure reliable operation of the swivel and its maintainability. 9 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Область примененияApplication area

Полезная модель относится к области бурения скважин. В частности, к вертлюгам, предназначенным для бурения бытовых скважин.The utility model relates to the field of well drilling. In particular, to swivels designed for drilling household wells.

Уровень техникиState of the art

Из уровня техники известен вертлюг бурового станка (RU 2470139), содержащий переходник для рукава, корпус и установленный в корпусе ниппель, отличающийся тем, что корпус выполнен со встроенным переходником для рукава, на конец ниппеля навернут переходник для штанги, при этом на переходнике для штанги и ниппеле выполнены фланцы с возможностью установки между ними корпуса и амортизирующих колец, между внутренней стенкой корпуса и внешней стенкой ниппеля установлены воротниковые манжеты, подпертые кольцами.A swivel of a drilling rig (RU 2470139) is known from the prior art, comprising an adapter for a sleeve, a housing and a nipple installed in the housing, characterized in that the housing is made with an integrated adapter for the sleeve, an adapter for the rod is screwed onto the end of the nipple, while on the adapter for the rod and nipples are made flanges with the possibility of installing between them the housing and shock-absorbing rings, between the inner wall of the housing and the outer wall of the nipple installed collar cuffs supported by rings.

Недостатком данного вертлюга является сложно осуществимая ремонтопригодность в силу сложной доступности к элементам внутри корпуса вертлюга.The disadvantage of this swivel is the difficult maintainability due to the difficult accessibility to the elements inside the swivel housing.

Также из уровня техники известен вертлюг (RU 2116430), включающий составной корпус, состоящий из нижней и верхней частей, установленный в корпусе на подшипниках ствол, в нижней части которого размещен узел уплотнения, отличающийся тем, что нижняя часть корпуса выполнена составной, состоящей из обоймы, соединенной с верхней частью корпуса, и зажима, размещенного в обойме на резьбе, а на торце ствола и на торце зажима выполнены цилиндрические прорези, в которые с зазором установлено концентрическое кольцо, выполненное из неметаллического антифрикционного материала.Also known from the prior art is a swivel (RU 2116430), comprising a composite housing consisting of lower and upper parts mounted in a housing on bearings of the barrel, in the lower part of which there is a sealing assembly, characterized in that the lower part of the housing is made integral, consisting of a cage connected to the upper part of the body and the clamp placed in a holder on the thread, and on the end of the barrel and on the end of the clamp there are cylindrical slots in which a concentric ring made of non-metallic antifree is installed with a gap stock material.

Недостатком такого вертлюга является низкая надежность в виду того, что для соединения частей корпуса вертлюга используются резьбовое соединение и зажимы.The disadvantage of this swivel is its low reliability, since threaded connections and clamps are used to connect parts of the swivel housing.

Кроме того, из уровня техники известен вертлюг буровой установки (RU 183760) (выбран за ближайший аналог), содержащий переходник для рукава, корпус, установленную в корпусе вращающуюся камеру с отверстиями, камера имеет на одном конце резьбу, а на другом конце - хвостовую часть для соединения с приводом, между внутренней стенкой корпуса и внешней стенкой камеры образована полость, с торцов ограниченная манжетами, отличающийся тем, что резьбовой конец камеры выполнен для непосредственного соединения с буровой штангой, корпус выполнен с возможностью закрепления в его внутренней части приводного устройства, а хвостовая часть камеры выполнена в виде конусообразного хвостовика, соединяющего вращающуюся камеру с приводным устройством.In addition, the swivel of a drilling rig (RU 183760) is known from the prior art (selected for the closest analogue), comprising an adapter for a sleeve, a housing, a rotating chamber with holes installed in the housing, the camera has a thread at one end and a tail portion at the other end for connection with the drive, a cavity is formed between the inner wall of the housing and the outer wall of the chamber, limited by cuffs from the ends, characterized in that the threaded end of the chamber is made for direct connection with the drill rod, the housing is made with possibly fixing in its inner part of the drive device, and the tail of the camera is made in the form of a cone-shaped shank connecting the rotating camera with the drive device.

Недостатком этого вертлюга является низкая ремонтопригодность из-за сложно доступности к элементам расположенным в корпусе вертлюга, а так же низкая надежность, связанная с тем, что для защиты подшипников используются две манжеты, вследствие чего в подшипник может попасть вода и вывести вертлюг из строя.The disadvantage of this swivel is its low maintainability due to the difficult accessibility to the elements located in the swivel housing, as well as the low reliability due to the fact that two cuffs are used to protect the bearings, as a result of which water can enter the bearing and disable the swivel.

Краткое описаниеShort description

Технический результат заключается в обеспечении надежной работы вертлюга и его ремонтопригодности.The technical result is to ensure reliable operation of the swivel and its maintainability.

Технический результат достигается за счет того, что вертлюг буровой установки, содержит переходник для присоединения рукава, корпус, установленный в корпусе вращающийся полый вал с симметрично расположенными отверстиями, на одном конце вал имеет резьбу для вкручивании бурильных труб, а на другом конце хвостовик для соединения с приводным устройством, подшипники и сальники, при этом, корпус выполнен составным, в верхней части корпуса содержится по крайней мере один подшипник и по крайней мере два сальника, а в нижней по крайней мере два подшипника и по крайней мере три сальника при этом камера, образованная между верхним и нижним сальником шире, чем размер самих сальников.The technical result is achieved due to the fact that the swivel of the drilling rig contains an adapter for connecting the sleeve, a housing mounted in the housing a rotating hollow shaft with symmetrically arranged holes, at one end the shaft has a thread for screwing the drill pipe, and at the other end a shank for connecting with a drive device, bearings and seals, while the housing is made integral, at least one bearing and at least two oil seals are located in the upper part of the housing, and at least two in the lower bearing and at least three oil seals in this case, the chamber formed between the upper and lower oil seal is wider than the size of the oil seals themselves.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором верхняя и нижняя его части скручиваются шестью болтами.It is possible to perform a swivel rig in which the upper and lower parts are twisted with six bolts.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором нижняя часть корпуса имеет крышку. Крышка прикручивается по крайней мере четырьмя болтами.It is possible to perform a swivel of a drilling rig in which the lower part of the body has a cover. The cover is screwed on with at least four bolts.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором полый вал имеет резьбу ленточного типа для вкручивания бурильных труб.It is possible to perform a swivel of a drilling rig in which the hollow shaft has a thread of a tape type for screwing in drill pipes.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором корпус вертлюга выполнен из авиационного алюминия.It is possible to perform a swivel of a drilling rig in which the swivel housing is made of aircraft aluminum.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором полый вал выполнен цельным из стали.It is possible to perform a swivel of a drilling rig in which the hollow shaft is made of solid steel.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором в качестве хвостовика для соединения с приводным устройством используется хвостовое соединение МОРЗЕ №2.It is possible to carry out a swivel of a drilling rig in which the tail connection of Morse No. 2 is used as a liner for connecting to the drive unit.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором в качестве хвостовика для соединения с приводным устройством используется хвостовое соединение типа квадрат.It is possible to carry out a swivel of a drilling rig in which a square-type tail connection is used as a liner to connect to the drive unit.

Возможно выполнение вертлюга буровой установки, в котором в качестве хвостовика для соединения с приводным устройством используется хвостовое соединение типа шестигранник.It is possible to perform a swivel of a drilling rig in which a tail connection of the hexagon type is used as a liner for connecting to the drive unit.

Описание чертежейDescription of drawings

На фигуре 1 изображен вертикальный разрез вертлюга буровой установкиThe figure 1 shows a vertical section of a swivel rig

Позиция 1 - корпусPosition 1 - Case

Позиция 2 - верхняя часть корпусаPosition 2 - Upper Housing

Позиция 3 - нижняя часть корпусаPosition 3 - lower body

Позиция 4 - переходник для присоединения рукаваPosition 4 - adapter for connecting the sleeve

Позиция 5 - полый валPosition 5 - Hollow Shaft

Позиция 6 - хвостовик для соединения с приводным устройствомPosition 6 - shank for connection to the drive unit

Позиция 7 - рукоятьPosition 7 - Stick

Позиция 8 - подшипникPosition 8 - Bearing

Позиция 9 - подшипникPosition 9 - Bearing

Позиция 10 - подшипникPosition 10 - Bearing

Позиция 11 - сальникPosition 11 - oil seal

Позиция 12 - сальникPosition 12 - Oil Seal

Позиция 13 - сальникPosition 13 - oil seal

Позиция 14 - сальникPosition 14 - oil seal

Позиция 15 - сальникPosition 15 - oil seal

Позиция 16 - камера, образованная между верхним и нижним сальникомPosition 16 - chamber formed between the upper and lower gland

Позиция 17 - резьбаPosition 17 - Thread

Позиция 18 - крышка корпусаPosition 18 - Housing Cover

Позиция 19 - болтPosition 19 - Bolt

Подробное описаниеDetailed description

Вертлюг буровой установки состоит из: корпуса 1 выполненного составным из двух частей - верхней части корпуса 2 и нижней части корпуса 3, крышки 18, верхняя и нижняя части скручиваются болтами 19, по крайней мере четырьмя, но оптимальным количеством является шесть, что обеспечивает быстрый доступ к внутренним элементам вертлюга (валу, подшипникам, сальникам и т.п.) и как следствие обеспечивает ремонтопригодность и соответственно надежную работу вертлюга в целом, т.е. при разборном корпусе 1 проще подобраться к внутренним элементам вертлюга для их замены, чистки и мелкого ремонта, при этом болтовое соединение именно из шести болтов обеспечивает с одной стороны надежное соединение частей корпуса с другой стороны разборка /сборка проходит значительно быстрее, чем при большем количестве болтов, кроме того в нижней части корпуса крепится крышка при помощи болтового соединения, а именно при помощи шести болтов, крышка 18 служит опорой вала 5 что бы он не выпал вниз, корпус 1 выполнен из прочного и легкого материала, например авиационного алюминия В95 для того, чтобы резьба 17 выдержала нагрузку, т.к. прочность данной марки алюминия не уступает прочностным характеристикам стали, но при этом в три раза легче, что обеспечивает ремонтопригодность и надежность работы вертлюга, т.к. увеличиваются прочностные характеристики и ремонтировать вертлюг с корпусом из более легкого материала значительно легче; переходника для присоединения рукава 4, который служит для присоединения рукава для подачи бурового раствора в полый вал 5, переходник для присоединения рукава 4 крепится к корпусу 1 вертлюга методом холодной сварки; полого вала 5, который выполняется цельным из одной заготовки, для его изготовления используется сталь СТ60, СТ45, что позволяет резьбе 17 вала выдерживать сильные нагрузки и меньше ржаветь, в валу, симметрично друг другу, расположены отверстия полусферической формы для протока бурового раствора или иной промывочной жидкости, вал 5 содержит резьбу 17 для вкручивании бурильных труб, которая, при этом используется ленточная резьба, кроме того вал 5 содержит хвостовик 6 для соединения с приводным устройством, хвостовик формируется неотделимо от основной части, при этом, хвостовое соединение МОРЗЕ №2 вала подлежит закалке после изготовления, чтобы вал не провернуло из-за радиальной нагрузки буровой колонны, которая практически вся ложится на хвостовик, кроме того может использоваться хвостовое соединение типа квадрат, а так же хвостовое соединение типа шестигранник; рукоять 7 крепится к корпусу 1 методом холодной сварки и находится с противоположной стороны от переходника 4 для присоединения рукава; в верхней части одного подшипника 8 и двух сальников 11 и 12, а в нижней - двух подшипников 9 и 10 и трех сальников 13,14 и 15, при этом камера 16, образованная между верхними сальниками 11,12 и нижними сальниками 13,14 шире, чем размер самих сальников, что обеспечивает перепад давления, вследствие чего увеличивается напор воды, сальник 15 служит для защиты подшипников от попадания бурового раствора и промывочной жидкости при бурении, наличие двух сальников Пи 12 обеспечивает надежность работы вертлюга, т.к. если один сальник износится, то второй не даст воде протечь в подшипник 9 кроме того доступ к этим сальникам обеспечивается сразу при разборке корпуса, что способствует ремонтопригодности. При необходимости, подшипников и сальников может быть больше.The swivel of the drilling rig consists of: body 1 made of two parts - the upper part of the body 2 and the lower part of the body 3, the cover 18, the upper and lower parts are twisted with bolts 19, at least four, but the optimum number is six, which provides quick access to the internal elements of the swivel (shaft, bearings, oil seals, etc.) and as a result ensures maintainability and, accordingly, reliable operation of the swivel as a whole, i.e. with a collapsible housing 1, it is easier to get to the internal elements of the swivel for replacement, cleaning and minor repairs, while the bolted connection of just six bolts ensures reliable connection of the housing parts on the one hand, and disassembly / assembly is much faster than on a larger number of bolts , in addition, a cover is attached to the bottom of the case by means of a bolt connection, namely, by means of six bolts, the cover 18 serves as a support for the shaft 5 so that it does not fall down, the case 1 is made of a durable and lightweight material yal, for example aviation aluminum B95 so that the thread 17 can withstand the load, because the strength of this brand of aluminum is not inferior to the strength characteristics of steel, but it is three times lighter, which ensures maintainability and reliability of the swivel, as strength characteristics increase and repairing a swivel with a body of lighter material is much easier; an adapter for attaching a sleeve 4, which serves to connect a sleeve for supplying drilling fluid to the hollow shaft 5, an adapter for attaching a sleeve 4 is attached to the swivel housing 1 by cold welding; hollow shaft 5, which is made integral from one billet, steel CT60, CT45 is used for its manufacture, which allows the thread 17 of the shaft to withstand heavy loads and less rust, in the shaft, symmetrically to each other, hemispherical holes are located for the flow of drilling mud or other flushing fluid, the shaft 5 contains a thread 17 for screwing in the drill pipe, which uses a tape thread, in addition, the shaft 5 contains a shank 6 for connection with a drive device, the shank is formed inseparably from of the new part, in this case, the tail joint of Morse No. 2 of the shaft must be hardened after manufacture, so that the shaft does not crank due to the radial load of the drill string, which almost all rests on the shank, in addition, a square square tail joint, as well as a tail joint can be used type hexagon; the handle 7 is attached to the housing 1 by cold welding and is located on the opposite side from the adapter 4 for connecting the sleeve; in the upper part of one bearing 8 and two oil seals 11 and 12, and in the lower part of two bearings 9 and 10 and three oil seals 13,14 and 15, while the chamber 16 formed between the upper oil seals 11,12 and the lower oil seals 13,14 is wider than the size of the glands themselves, which provides a pressure drop, as a result of which the water pressure increases, the gland 15 serves to protect the bearings from ingress of drilling fluid and drilling fluid during drilling, the presence of two Pi 12 glands ensures the reliability of the swivel, as if one gland is worn, the second will not allow water to leak into the bearing 9; in addition, access to these glands is provided immediately when the housing is disassembled, which contributes to maintainability. If necessary, there may be more bearings and seals.

Таким образом, заявленная полезная модель «вертлюг буровой установки», благодаря своим конструктивным особенностям обеспечивает надежную работу вертлюга и его ремонтопригодность.Thus, the claimed utility model “swivel rig”, due to its design features ensures reliable operation of the swivel and its maintainability.

Claims

1. Swivel rig containing an adapter for attaching a sleeve, a housing, while a rotating hollow shaft with symmetrically located holes is installed in the housing, at one end the shaft has a thread for screwing in the drill pipe, and at the other end a shank for connecting to the drive unit, bearings and oil seals, while the housing is made integral, at the top contains at least one bearing and at least two oil seals, and in the lower at least two bearings and at least three oil seals, while EPA formed between the upper and lower gland, wider than the seals themselves.

2. The swivel according to claim 1, characterized in that the upper and lower parts are twisted with six bolts.

3. The swivel according to claim 1, characterized in that the lower part of the housing has a cover.

4. The swivel according to claim 3, characterized in that the cover of the lower part is screwed with six bolts.

5. The swivel according to claim 1, characterized in that a tape type thread is used to screw in the drill pipes.

6. The swivel according to claim 1, characterized in that the swivel housing is made of aviation aluminum.

7. The swivel according to claim 1, characterized in that the hollow shaft is made of solid steel.

8. The swivel according to claim 1, characterized in that the tail connection Morse No. 2 is used as a shank for connecting to the drive device.

9. The swivel according to claim 1, characterized in that a square square tail connection is used as a shank for connecting to the drive device.

10. The swivel according to claim 1, characterized in that a tail connection of the hexagon type is used as a shank for connecting to the drive device.