RU2279531C1

RU2279531C1 - Flushing unit for drill bit

Info

Publication number: RU2279531C1
Application number: RU2005106910/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин (RU); Николай Митрофанович Панин; Николай Михайлович Цехмистренко (RU); Николай Михайлович Цехмистренко; В чеслав Геннадьевич Смирнов (RU); Вячеслав Геннадьевич Смирнов
Original assignee: Николай Митрофанович Панин; Николай Михайлович Цехмистренко; Вячеслав Геннадьевич Смирнов
Priority date: 2005-03-15
Filing date: 2005-03-15
Publication date: 2006-07-10

Abstract

FIELD: rock-cutting tools, especially water-jet rock cutting tools, namely 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 ring arranged in the annular bore and having fixer. Retaining ring has annular bore formed on upper ring end and through slots made in inner surface thereof. The retaining ring is provided with disc made of flexible material and having through slots aligned with retaining ring slots. Fixer is made as ring with extensions formed on side outer surface thereof and mating slots of disc made of flexible material. Width of fixer extension brought into free state exceeds that of through slots of disc made of flexible material and is less than that of retaining ring slots. Fixer diameter defined by extensions is greater than inner diameter of retaining ring in closed state. Disc is rigidly connected with retaining ring and has thickness less than depth of annular bore made in retaining ring. Lower nozzle end is provided with annular recess having diameter of not less than annular bore of retaining ring in free state.

EFFECT: improved hydrodynamic characteristics of drill bit.

2 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, преимущественно, гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам.The invention relates to a rock cutting tool, mainly of 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 the retaining split ring, the ends of which are made in the form of a thorn groove connection, and a sealing gasket between the bottom of the socket and the nozzle end ring (see ed. St. USSR No. 1148956, class E 21 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 при одновременном сохранении его высокой надежности в работе.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 while maintaining its high reliability in operation.

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.The problem is solved in that in 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 ring with a retainer located in the ring hole of the socket, according to the invention, the snap ring is made with an annular bore at the upper end and through grooves on the inner surface and provided with a disk of elastic material with through grooves aligned with the grooves of the retaining ring, it is in the form of a ring with protrusions on the lateral outer surface corresponding to the grooves of the disk, while the width of the protrusions of the retainer in the free state is greater than the width of the through grooves of the disk and less than the width of the grooves of the retaining ring, and the length of the retainer along the protrusions is larger than the inner diameter of the annular bore of the retainer ring in closed position.

Решению поставленной задачи способствует также и то, что:The solution of the problem also contributes to the fact that:

- диск из упругого материала жестко соединен со стопорным кольцом и выполнен с толщиной меньше высоты кольцевой расточки стопорного кольца;- a disk of elastic material is rigidly connected to the retaining ring and is made with a thickness less than the height of the annular bore of the retaining ring;

- нижний торец насадки выполнен с кольцевой выемкой, диаметр которой не менее диаметра кольцевой расточки стопорного кольца в свободном состоянии.- the lower end of the nozzle is made with an annular recess, the diameter of which is not less than the diameter of the annular bore of the retaining ring in a free state.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в продольном разрезе; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.The invention is illustrated by drawings, where in Fig.1 shows a General view of the washing unit in longitudinal section; figure 2 is a section aa in figure 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.The washing unit contains a housing 1 (Fig. 1) with a channel 2 for supplying a cleaning agent with a socket 3 for a nozzle 4 and an annular bore 5 for a snap split ring 6, a sealing element 7 and a latch 8. The snap ring 6 is made with an annular bore 9 and grooves 10 on the inner surface and provided with a disk 11 made of an elastic material, for example rubber or polyurethane. The disk 11 is placed in the annular bore 9 of the retaining ring 6, is rigidly connected with it, for example, with glue and has grooves 12 aligned in plan with the grooves 10 of the retaining ring 6, the height h of the disk 11 being less than the height H of the annular bore 9 and the width of the grooves 12 is less than the width H of the grooves 10. The latch 8 is made in the form of a ring with protrusions 13 on the lateral outer surface, reciprocal grooves 10 on the inner surface of the retaining ring 6. Moreover, the width of the protrusions 13 of the retainer 8 is larger than the width of the through grooves 12 of the disk 11, and less the width of the grooves 10 of the retaining ring 6, and the diameter ksatora 8 by protrusions 13 larger than the inner diameter of the annular bore 9 of the locking ring 6, in the closed position.

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.The installation of the washing unit is as follows. A sealing element 7 and a nozzle 4 are installed in the socket 3. After that, the locking ring 6 is compressed with a disk 11 of elastic material and installed in the annular boring 5 of the socket 3. Then, the grooves 10 of the locking ring 6 and the grooves 12 of the disk 11 are combined with the protrusions 13 of the latch 8 and enter the latter through the grooves 10 and 12 into the cavity of the annular bore 9 on the upper end of the retaining ring 6. Due to the implementation of the disk 11 of elastic material, the latch 8 passes through its grooves 12, unclenching their walls. This contributes to the annular recess 14, made on the lower end of the nozzle 4 and used to accommodate the extruded part of the disk 11 when installing the latch 8. After entering the latch 8 into the annular bore 9 of the retaining ring 6, the disk 11 occupies the initial position at which the width of their grooves 12 less than the width of the protrusions 13 of the latch 8. This prevents the latch 8 from falling out of the annular bore 9, and due to the diameter of the latch 8 along the protrusions 13, respectively, the diameter of the annular bore 9 and more than the inner diameter of the annular raster hinge 9 in the closed position of the retaining ring 6 excludes the loss of the retaining ring 6 from the annular bore 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.Thus, the application of the proposed site simplifies its installation and dismantling, improves the hydrodynamics of the flushing unit and maintains the reliability of its operation, thereby increasing the overall performance of the bit.

Claims

A drilling bit flushing unit, comprising a housing with a channel and a socket made with an annular bore, a nozzle with a sealing element installed in the socket and a snap split ring with a retainer located in the hole ring bore, characterized in that the snap ring is made with an annular bore at the upper end and through grooves on the inner surface and with a disk of elastic material with through grooves aligned with the grooves of the retaining ring, the latch is made in the form of a ring with protrusions on the outer side surfaces corresponding to the grooves of the disk of elastic material, while the width of the protrusions of the retainer in the free state is greater than the width of the through grooves of the disk of elastic material and less than the width of the grooves of the retainer ring, and the diameter of the retainer on the protrusions is larger than the inner diameter of the retainer ring in the closed position, while the disc of elastic material is rigidly connected to the retaining ring and is made with a thickness less than the height of the annular bore of the retaining ring, and the lower end of the nozzle is made with an annular recess, the diameter of which is not less than the diameter of the ring bore of the retaining ring in a free state.