RU2279529C1

RU2279529C1 - Flushing unit for drilling bit (variants)

Info

Publication number: RU2279529C1
Application number: RU2005106906/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Ирек Камильевич Бикбулатов (RU); Ирек Камильевич Бикбулатов
Original assignee: Николай Митрофанович Панин; Ирек Камильевич Бикбулатов
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-07-10

Abstract

FIELD: rock cutting tools, particularly flushing units thereof.

SUBSTANCE: flushing unit comprises body with channel and socket provided with annular bore, nozzle with sealing member installed in the socket and retaining split ring arranged in the annular bore and having fixer. The nozzle is of stepped shape. The body is provided with additional annular bore located below the nozzle. Fixer is made as collet bush having upper part installed between inner surface of retaining ring and outer nozzle surface having lesser diameter. Lower part of collet bush is arranged in additional annular bore of the body. Bush is provided with cuts formed in lower part thereof. In accordance with another embodiment annular bore for collet bush receiving is created in outer surface of nozzle stage having lesser diameter.

EFFECT: facilitation of flushing unit mounting and demounting.

6 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам.The invention relates to a rock cutting tool, primarily a hydromonitor type, namely to their washing units.

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.).A well-known drilling bit flushing unit, comprising a housing with a channel for supplying a cleaning agent, a socket for a nozzle and an annular groove exceeding the double thickness of a retaining split ring, the ends of which are made in the form of a thorn-groove connection and a sealing ring located between the bottom of the socket and the end of the nozzle (see ed. St. USSR No. 1148956, class E 21 B 10/18, 1985).

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.The disadvantage of this flushing unit is the lack of reliability associated with the possibility of erosion of the end sections of the retaining ring by the reflected flow of washing fluid and an increase in radially compressive forces acting on the retaining ring and squeezing it out of the socket, due to the increased thickness of the annular groove.

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.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a flushing unit of the drill bit, comprising a housing with a channel and a socket made with an annular bore, and a nozzle with a sealing element and a snap ring with a retainer located in the annular bore of the socket (see ed. St. USSR No. 1601310, class E 21 B 10/18, 1990).

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.This flushing unit has a sufficiently high reliability due to the use of a latch in the form of a protrusion on the upper end of the retaining ring, which prevents extrusion of the nozzle from the housing socket.

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.Its disadvantages include the relatively high complexity of installation and dismantling, because To install the retaining ring, it is necessary to deform the sealing element by the size of the collar of the retaining ring. Another disadvantage of the known device is its hydraulic imperfection associated with the formation of a free cavity between the end of the nozzle and the bottom of the socket. With strong pressure drops in this zone, this can lead to erosion of the sealing ring located in this cavity and, as a result, to depressurization of the washing unit.

В связи с изложенным технической задачей изобретения является упрощение монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышение эффективности его работы за счет улучшения гидравлического совершенства.In connection with the stated technical objective of the invention is to simplify the installation and dismantling of the washing device and increase its efficiency by improving hydraulic perfection.

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 насадка выполнена ступенчатой формы, корпус - с дополнительной кольцевой расточкой ниже насадки, а фиксатор - в виде цанговой втулки, верхняя часть которой установлена между внутренней поверхностью стопорного кольца и наружной поверхностью ступени меньшего диаметра насадки, а нижняя часть - в дополнительной кольцевой расточке корпуса.The problem is solved in that in the flushing unit of the drill bit, comprising a body with a channel and a socket made with an annular bore, and a nozzle with a sealing element installed in the socket and a snap split ring with a retainer located in the ring bore of the socket, according to the invention, the nozzle is made in a stepped form , the housing - with an additional annular bore below the nozzle, and the latch - in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring and the outer surfaces stage nozzle smaller diameter, while the lower part - in the additional annular bore of the body.

Дополнительными признаками изобретения, служащими достижению поставленной цели, является также и то, что:Additional features of the invention, which serve to achieve the goal, is also the fact that:

- цанговая втулка выполнена из двух частей: верхней цилиндрической и нижней конической, сопряженной с цилиндрической втулкой меньшим основанием;- the collet sleeve is made of two parts: the upper cylindrical and lower conical, paired with a cylindrical sleeve with a smaller base;

- верхняя и нижняя части цанговой втулки выполнены коническими.- the upper and lower parts of the collet sleeve are made conical.

По другому варианту 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, насадка выполнена ступенчатой формы, ступень меньшего диаметра насадки - с кольцевой проточкой на наружной поверхности, а фиксатор - в виде цанговой втулки, верхняя часть которой установлена между внутренней поверхностью стопорного кольца и наружной поверхностью ступени насадки меньшего диаметра, а нижняя часть - в кольцевой проточке насадки.According to another embodiment, in the flushing unit of the drill bit, comprising a body with a channel and a socket made with an annular bore, and a nozzle with a sealing element installed in the socket and a snap split ring with a retainer located in the ring bore of the socket, the nozzle is made in a stepped form, a step with a smaller nozzle diameter - with an annular groove on the outer surface, and the latch is in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring and the outer surface of the stupas The nozzles are smaller in diameter and the lower part is in the annular groove of the nozzle.

При этом цанговая втулка может быть выполнена в виде конуса, большее основание которого расположено вверху.In this case, the collet sleeve can be made in the form of a cone, the larger base of which is located at the top.

Возможен вариант выполнения цанговой втулки с Z-образным продольным сечением.An embodiment of a collet sleeve with a Z-shaped longitudinal section is possible.

Такое выполнение промывочного узла позволяет, при одновременном улучшении гидродинамических характеристик промывочного узла и сохранении высокой надежности его работы, упростить его монтаж и демонтаж.This embodiment of the washing unit allows, while improving the hydrodynamic characteristics of the washing unit and maintaining the high reliability of its operation, to simplify its installation and dismantling.

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в разрезе; на фиг.2, 3, 5 и 6 - варианты выполнения фиксатора, на фиг.4 - другой вариант выполнения промывочного узла.Figure 1 shows a General view of the washing unit in section; figure 2, 3, 5 and 6 are embodiments of the latch, figure 4 is another embodiment of the washing unit.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1 и 4) с каналом 2 для подачи очистного агента с гнездом 3 под насадку 4 ступенчатой формы и кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. При этом корпус 1 выполнен с дополнительной кольцевой расточкой 9, расположенной ниже насадки 4, фиксатор 8 - в виде цанговой втулки, верхняя часть которой установлена между внутренней поверхностью стопорного кольца 6 и наружной поверхностью ступени 10 меньшего диаметра насадки 4, а нижняя часть - в дополнительной кольцевой расточке 9 корпуса 1. Цанговая втулка 8 может быть выполнена в виде двух втулок: верхней цилиндрической 11 и нижней конической 12, сопряженной с цилиндрической втулкой 11 меньшим основанием (фиг.2) или одной конической 13 (фиг.3).The washing unit contains a housing 1 (Figs. 1 and 4) with a channel 2 for supplying a cleaning agent with a socket 3 for a step-shaped nozzle 4 and an annular bore 5 for a snap split ring 6, a sealing element 7 and a latch 8. In this case, the housing 1 is made with an additional annular bore 9, located below the nozzle 4, the retainer 8 is in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring 6 and the outer surface of the step 10 of the smaller diameter of the nozzle 4, and the lower part is in the additional annular race point 9 of the housing 1. The collet sleeve 8 can be made in the form of two bushings: the upper cylindrical 11 and the lower conical 12, paired with the cylindrical sleeve 11 with a smaller base (figure 2) or one conical 13 (figure 3).

По другому варианту изготовления промывочного узла ступень 10 меньшего диаметра насадки 4 выполнена с кольцевой цилиндрической 14 или кольцевой конической 15 проточкой на наружной поверхности (фиг.4). Фиксатор 8 в этом случае выполнен в виде цанговой втулки, верхняя часть которой установлена между внутренней поверхностью стопорного кольца 6 и наружной поверхностью ступени 10 насадки 4 меньшего диаметра, нижняя часть - в кольцевой проточке 14 или 15 ступени 10 насадки 4. При этом цанговая втулка 8 имеет форму конуса 16, большее основание которого расположено вверху (фиг.5). Возможен вариант выполнения цанговой втулки 8 с Z-образным продольным сечением с вертикальными захватными лепестками 17 (фиг.6).In another embodiment of the manufacturing of the washing unit, the step 10 of the smaller diameter of the nozzle 4 is made with an annular cylindrical 14 or annular conical 15 groove on the outer surface (Fig. 4). The latch 8 in this case is made in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring 6 and the outer surface of the stage 10 of the nozzle 4 of a smaller diameter, the lower part is in the annular groove 14 or 15 of the stage 10 of the nozzle 4. In this case, the collet sleeve 8 has the shape of a cone 16, the larger base of which is located at the top (figure 5). A possible embodiment of the collet sleeve 8 with a Z-shaped longitudinal section with vertical gripping petals 17 (Fig.6).

Монтаж узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и ступенчатую насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6 и устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3 и фиксируют его от радиального сжатия цанговой втулкой 8, верхняя часть которой устанавливается между внутренней поверхностью стопорного кольца 6 и наружной поверхностью ступени 10 насадки 4 меньшего диаметра. Использование фиксатора 8 исключает возможность сжатия стопорного кольца 6, а следовательно, предотвращает вероятность выпадения насадки 4 из гнезда 3 за счет радиальной составляющей осевого усилия от перепада давления на насадке 4, возникающей из-за наличия монтажных допусков и неточности изготовления как самого стопорного кольца 6, так и кольцевых расточек 5 под него.The assembly of the node is as follows. A sealing element 7 and a stepped nozzle 4 are installed in the socket 3. After that, the retaining ring 6 is compressed and installed in the annular bore 5 of the socket 3 and fixed against radial compression by the collet sleeve 8, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring 6 and the outer surface steps 10 of nozzle 4 of smaller diameter. The use of the latch 8 eliminates the possibility of compression of the retaining ring 6, and therefore prevents the possibility of the nozzle 4 falling out of the socket 3 due to the radial component of the axial force from the differential pressure on the nozzle 4, arising due to the mounting tolerances and inaccuracy of manufacturing as the retaining ring 6 itself, and 5 circular bores under it.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности.Dismantling the washing unit is carried out in the reverse order.

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.The application of the proposed site simplifies its installation and dismantling, improves the hydrodynamics of the flushing unit and maintains its reliability, thereby increasing the overall performance of the bit.

Claims

1. The flushing unit of the drill bit, comprising a housing with a channel and a socket made with an annular bore, and a nozzle with a sealing element installed in the socket and a snap split ring with a retainer located in the ring bore of the socket, characterized in that the nozzle is made in a stepped form, the body - with an additional annular bore below the nozzle, and the latch is in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring and the outer surface of the step of a smaller diameter nozzles, and the lower part - in an additional annular bore of the body, while the slots of the collet sleeve are made in its lower part.

2. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the collet sleeve is made of two parts: the upper cylindrical and lower conical, coupled to the cylindrical sleeve with a smaller base.

3. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the upper and lower parts of the collet sleeve are made conical.

4. A flushing assembly of a drill bit, comprising a housing with a channel and a socket made with an annular bore, and a nozzle with a sealing element installed in the socket and a snap split ring with a retainer located in the annular bore of the socket, characterized in that the nozzle is made in a stepped form, a lower stage nozzle diameter - with an annular groove on the outer surface, and the latch - in the form of a collet sleeve, the upper part of which is installed between the inner surface of the retaining ring and the outer surface of the fines smaller diameter, the lower part - in the annular groove nozzle.

5. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the collet sleeve is made in the form of a cone, the larger base of which is located at the top.

6. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the collet sleeve is made with a Z-shaped longitudinal section.