RU2116430C1

RU2116430C1 - Swivel

Info

Publication number: RU2116430C1
Application number: RU96113394A
Authority: RU
Inventors: В.П. Прохоров
Original assignee: Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие"
Priority date: 1996-07-01
Filing date: 1996-07-01
Publication date: 1998-07-27

Abstract

FIELD: bore-hole drilling machinery and equipment. SUBSTANCE: swivel has sectional body which is made up of lower and upper parts. Installed inside body on bearings is stem. Located in lower part of stem is sealing unit. Lower part of swivel body is sectional and it is made up of holder connected with upper part of body, and clamp located in holder on thread. Cylindrical slots are made in end face of stem and in end face of clamp. Concentric ring is seated in cylindrical slots with clearance. Concentric ring is made of non-metallic antifriction material. Aforesaid embodiment enhances reliability of swivel operation due to simplified mechanism for clamping sealing unit. Sealing unit is thus protected from abrasive particles contained in working fluid. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к вертлюгам. The invention relates to the mining industry, namely to swivels.

Известен вертлюг [1], включающий корпус, установленный в корпусе на подшипниках ствол, масляную полость и уплотнительное устройство. Known swivel [1], comprising a housing mounted in the housing on bearings of the barrel, an oil cavity and a sealing device.

Недостатком известного вертлюга является низкая надежность работы вертлюга. A disadvantage of the known swivel is the low reliability of the swivel.

Известен также вертлюг [2], выбранный в качестве прототипа, включающий составной корпус, состоящий из нижней и верхней частей, установленный в корпусе на подшипниках ствол, в нижней части которого размещен узел уплотнения с механизмом регулирования его поджатия. Also known is the swivel [2], selected as a prototype, including a composite housing consisting of lower and upper parts, mounted in the housing on bearings of the barrel, in the lower part of which there is a seal assembly with a mechanism for controlling its compression.

Недостатком известного вертлюга является сложность механизма регулировки поджатия узла уплотнения, а также незащищенность узла уплотнения от абразивных частиц рабочей жидкости. A disadvantage of the known swivel is the complexity of the mechanism for adjusting the preload of the seal assembly, as well as the insecurity of the seal assembly from abrasive particles of the working fluid.

Задача, решаемая изобретением, - повышение надежности работы вертлюга за счет упрощения механизма поджатия узла уплотнения и защита узла уплотнения от абразивных частиц рабочей жидкости. The problem solved by the invention is to increase the reliability of the swivel by simplifying the mechanism of tightening the seal assembly and protecting the seal assembly from abrasive particles of the working fluid.

Сущность изобретения заключается в том, что в вертлюге, включающем составной корпус, состоящий из нижней и верхней частей, установленный в корпусе на подшипниках ствол, в нижней части которого размещен узел уплотнения, 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. The essence of the invention lies in the fact that in the swivel, comprising a composite housing consisting of lower and upper parts, mounted in the housing on bearings of the barrel, in the lower part of which there is a seal assembly, the lower part of the housing is made integral, consisting of a cage connected to the upper part of the body and of the clamp placed in the ferrule on the thread, and on the end of the barrel and on the end of the clamp, cylindrical slots are made, into which a concentric ring made of a non-metallic antifriction material is installed with a gap iala.

На фиг. 1 изображен общий вид вертлюга с разрезом; на фиг. 2 - выносной элемент А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1. In FIG. 1 shows a General view of the swivel with a section; in FIG. 2 - remote element A in FIG. one; in FIG. 3 is a view B in FIG. one; in FIG. 4 is a cross-section BB in FIG. one.

Вертлюг состоит из ствола 1, составного корпуса, состоящего из верхней части 2 и составной нижней части, состоящей из обоймы 3, соединенной на резьбе с верхней частью 2 корпуса, и зажима 4, размещенного в обойме 2 на резьбе. На упоре 5, закрепленном на стволе 1, установлен упорный подшипник 6. Над упорным подшипником 6 размещен центрирующий радиальный подшипник 7, который закреплен на стволе 1 с помощью кольца 8. Между упором 5 и обоймой 3 размещен второй радиальный подшипник 9. Между стволом 1 и обоймой 3 размещен узел уплотнения, состоящий из пакета уплотнительных манжет 10 и нажимного кольца 11. На торце ствола 1 и на торце зажима 4 выполнены цилиндрические прорези, в которые с зазором установлено концентрическое кольцо 12, выполненное из неметаллического антифрикционного материала, например фторопласта. В верхней части ствола 1 на оси 13 размещен строп 14. К боковой поверхности ствола 1 приварен подвод 15 с ребром жесткости 16. Выпадению оси 13 из ствола 1 препятствует установочный винт 17. Внутренняя масляная полость, размещенная между корпусом и стволом, уплотнена при помощи уплотнительных колец 18, 19. Между зажимом 4 и обоймой 3 размещено уплотнительное кольцо 20. Заполнение масляной полости осуществляется через масленку 21. Для слива отработанного масла служит отверстие с пробкой 22. Упор 5 на стволе 1 стопорится при помощи винтов 23. Скручиванию обоймы 3 из верхней части 2 корпуса препятствуют болты 24. Проворачиванию зажима 4 во время работы вертлюга препятствуют установочные винты 25, торцы которых входят в овалообразные канавки, выполненные на средней шестигранной части зажима 4. В нижней части зажима 4 выполнена резьба для подсоединения ведущей бурильной трубы. Смазка оси 13 осуществляется через каналы, выполненные в ней, заполнение которых производится через масленки 26. The swivel consists of a barrel 1, a composite body, consisting of an upper part 2 and a composite lower part, consisting of a holder 3 connected to the thread with the upper part 2 of the body, and a clip 4, placed in the holder 2 on the thread. A thrust bearing 6 is mounted on the stop 5 mounted on the barrel 1. A centering radial bearing 7 is placed above the thrust bearing 6, which is mounted on the barrel 1 with a ring 8. A second radial bearing 9 is placed between the stop 5 and the cage 3. Between the barrel 1 and A cartridge 3 contains a sealing assembly, consisting of a package of sealing cuffs 10 and a pressure ring 11. At the end of the barrel 1 and at the end of the clamp 4, cylindrical slots are made, into which a concentric ring 12 made of non-metallic antifriction is installed with a gap material, for example fluoroplastic. A sling 14 is placed on the axis 13 in the upper part of the barrel 1. An inlet 15 with a stiffener 16 is welded to the side surface of the barrel 1. The set screw 17 prevents the axis 13 from falling out of the barrel 1. The internal oil cavity located between the body and the barrel is sealed with sealing rings 18, 19. Between the clamp 4 and the holder 3, a sealing ring 20. An oil cavity is filled through an oil can 21. To drain the used oil, use the hole with a plug 22. The stop 5 on the barrel 1 is locked with screws 23. Twisting the wallpaper Bolts 24 prevent the rotation of clamp 4 during operation of the swivel. Locking screws 25, the ends of which enter oval-shaped grooves made on the middle hexagonal part of clamp 4, prevent the rotation of clamp 4. The thread for connecting the lead drill pipe is made in the lower part of clamp 4 . The lubrication of the axis 13 is carried out through the channels made in it, the filling of which is done through the nipples 26.

Вертлюг работает следующим образом. Swivel works as follows.

К подводу 15 присоединяется нагнетательный шланг промывочного насоса. Нижнюю часть зажима 4 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 подвод 15, в неподвижный ствол 1 и далее через зажим 4 в колонну бурильных труб в скважину. Далее включают вращатель станка, вращение которого передается на закрепленную в нем колонну бурильных труб. Вместе с трубами начинает вращаться присоединенный к ним зажим 4 и вместе с ним весь корпус с обоймой 3 и верхней частью 2. The inlet 15 is connected to the discharge hose of the flushing pump. The lower part of the clamp 4 is connected to the lead drill pipe fixed in the rotator of the drill rig and connected to the drill pipe string in the well. Then the pump is turned on, and the flushing fluid enters through the hose into the inlet 15, into the fixed barrel 1 and then through the clamp 4 into the drill pipe string into the well. Next, turn on the rotator of the machine, the rotation of which is transmitted to the drill pipe string fixed therein. Together with the pipes, the clamp 4 attached to them begins to rotate and with it the entire body with the clip 3 and the upper part 2.

Для устранения протечек промывочной жидкости в масляную полость необходимо поджать узел уплотнения, для чего требуется отвернуть установочные винты 25 на несколько оборотов до выхода их концов из овалообразных пазов, выполненных на зажиме 4, затем довернуть зажим 4 в обойму 3, а установочные винты 25 завернуть до упора. Указанную операцию можно осуществлять без разборки вертлюга и без отсоединения колонны труб. To eliminate leaks of flushing fluid into the oil cavity, it is necessary to tighten the seal assembly, for which it is necessary to unscrew the set screws 25 a few turns until the ends of the oval grooves made on the clamp 4 exit, then tighten the clamp 4 into the clip 3, and tighten the set screws 25 until emphasis. The specified operation can be performed without disassembling the swivel and without disconnecting the pipe string.

Концентрическое кольцо 12, размещенное в цилиндрических прорезях, выполненных на торцах зажима 4 и ствола 1, выполняют функции лабиринтного уплотнения и препятствуют проникновению абразивных частиц из промывочной жидкости к узлу уплотнения. После износа концентрического кольца 12 его заменяют. A concentric ring 12, located in cylindrical slots made at the ends of the clamp 4 and the barrel 1, perform the functions of a labyrinth seal and prevent the penetration of abrasive particles from the washing liquid to the seal assembly. After wear of the concentric ring 12, it is replaced.

Предложенный вертлюг позволяет регулировать величину поджатия узла уплотнения без разборки вертлюга и без отсоединения колонны труб, кроме того, у предложенного вертлюга узел уплотнения дополнительно защищен при помощи концентрического кольца, размещенного в цилиндрических прорезях, выполненных на торцах ствола и зажима, от абразивных частиц промывочной жидкости. The proposed swivel allows you to adjust the amount of preload of the seal assembly without disassembling the swivel and without disconnecting the pipe string; in addition, the proposed swivel seal assembly is additionally protected by means of a concentric ring located in the cylindrical slots made at the ends of the barrel and the clamp from abrasive particles of washing liquid.

Claims

A swivel comprising a composite housing, consisting of lower and upper parts, mounted in a housing on bearings of a barrel, at the bottom of which a sealing assembly is located, characterized in that the lower part of the housing is made integral, consisting of a cage connected to the upper part of the housing, and a clamp placed in a ferrule on the thread, and at the end of the barrel and at the end of the clamp there are made cylindrical slots into which a concentric ring made of non-metallic antifriction material is installed with a gap.