RU2349730C1 - Drilling bit washing device - Google Patents

Drilling bit washing device Download PDF

Info

Publication number
RU2349730C1
RU2349730C1 RU2007139305/03A RU2007139305A RU2349730C1 RU 2349730 C1 RU2349730 C1 RU 2349730C1 RU 2007139305/03 A RU2007139305/03 A RU 2007139305/03A RU 2007139305 A RU2007139305 A RU 2007139305A RU 2349730 C1 RU2349730 C1 RU 2349730C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nozzle
sealing element
housing
ledge
threaded sleeve
Prior art date
Application number
RU2007139305/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Митрофанович Панин (RU)
Николай Митрофанович Панин
Виталий Анатольевич Ясашин (RU)
Виталий Анатольевич Ясашин
Дмитрий Юрьевич Сериков (RU)
Дмитрий Юрьевич Сериков
Original Assignee
Николай Митрофанович Панин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Николай Митрофанович Панин filed Critical Николай Митрофанович Панин
Priority to RU2007139305/03A priority Critical patent/RU2349730C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2349730C1 publication Critical patent/RU2349730C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mechanics, mining.
SUBSTANCE: washing device incorporates a hollow casing with a tapered thrust ledge on its inner surface, jet nozzle with a sealing element fitted on the said ledge and a retainer representing a threaded bush in contact with the said nozzle top end face. The device incorporates additionally extra sealing elements fitted above and below the main sealing element. The upper sealing element is arranged in the area where the casing, the nozzle and the threaded bush are in contact. The lower sealing element is fitted between the thrust ledge and nozzle, shifted relative to the main sealing element towards the nozzle axis. The threaded bush lower end face and the casing have, in the contact area, the parallel tapered sections forming the seat for the upper extra sealing element. The apex of tapered sections faces the nozzle. The lower extra sealing element is fitted in circular space between the additional stages on the nozzle lower end face and the casing thrust ledge.
EFFECT: simpler mounting and dismantling, higher reliability and efficiency.
4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту гидромониторного типа, а именно к их промывочным узлам.The invention relates to a rock cutting tool of a hydromonitor type, and in particular to their washing units.

Известен промывочный узел бурового долота, включающий корпус с опорным уступом, на котором установлена насадка с уплотнительным кольцом, и фиксатор, контактирующим с верхним торцом насадки (см. патент США № 3823789, кл. 175-340, 1974 г.).A well-known flushing unit of the drill bit, comprising a housing with a supporting ledge, on which a nozzle with a sealing ring is installed, and a latch in contact with the upper end of the nozzle (see US patent No. 3823789, CL 175-340, 1974).

Недостатком данного промывочного узла является недостаточная надежность в работе, связанная с малой надежностью герметизации. Кроме того, данный промывочный узел имеет сложную конструкцию, что повышает стоимость всего долота.The disadvantage of this flushing unit is the lack of reliability associated with low reliability sealing. In addition, this flushing unit has a complex structure, which increases the cost of the entire bit.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является промывочный узел бурового долота, содержащий полый корпус с опорным уступом на внутренней поверхности, размещенную на нем гидромониторную насадку с уплотнительным элементом, и контактирующей с верхним торцом насадки фиксатор в виде резьбовой втулки (см. патент РФ № 2096577, кл. Е21В 10/18, опубл. в 1997 г.).The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill bit flushing unit containing a hollow body with a supporting ledge on the inner surface, a water monitor nozzle with a sealing element placed on it, and a clamp in the form of a threaded sleeve in contact with the upper end of the nozzle (see patent RF № 2096577, class Е21В 10/18, published in 1997).

Данный промывочный узел имеет более простую конструкцию по сравнению с аналогом и как следствие этого - более низкую стоимость. К недостаткам его можно отнести сравнительно высокую вероятность попадания промывочной жидкости между корпусом и насадкой через зазоры между контактирующими торцами фиксатора и насадки, а также между опорным уступом и нижним торцом насадки. Эти недостатки особо сильно проявляются в долотах большого диаметра, в которых используются насадки также большого диаметра. Попадание промывочной жидкости между насадкой и корпусом, особенно при наличии абразивных частиц в ней, неминуемо приведет к размыву корпуса и размещенного в этой полости уплотнительного кольца и как следствие этого - к резкому ухудшению гидродинамических показателей промывочного узла.This flushing unit has a simpler design than the analogue and, as a consequence, a lower cost. Its disadvantages include the relatively high probability of flushing fluid getting between the body and the nozzle through the gaps between the contacting ends of the retainer and the nozzle, as well as between the supporting ledge and the lower end of the nozzle. These disadvantages are especially pronounced in large-diameter bits, in which nozzles of a large diameter are also used. The ingress of flushing fluid between the nozzle and the casing, especially in the presence of abrasive particles in it, will inevitably lead to erosion of the casing and the sealing ring located in this cavity and, as a result, to a sharp deterioration in the hydrodynamic parameters of the flushing unit.

В связи с изложенным техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы промывочного узла за счет повышения надежности герметизации и улучшения его гидравлического совершенства.In connection with the stated technical result of the invention is to increase the efficiency of the washing unit by increasing the reliability of sealing and improving its hydraulic perfection.

Для достижения указанного технического результата промывочный узел бурового долота, содержащий полый корпус с коническим опорным уступом на внутренней поверхности, размещенную на нем гидромониторную насадку с уплотнительным элементом и контактирующий с верхним торцом насадки фиксатор в виде резьбовой втулки, согласно изобретению снабжен дополнительными уплотнительными элементами, расположенными выше и ниже основного уплотнительного элемента, при этом верхний уплотнительный элемент размещен в зоне контакта корпуса, насадки и резьбовой втулки, а нижний - между опорным уступом корпуса и насадкой со смещением относительно основного уплотнительного элемента в сторону оси насадки.To achieve the technical result, the flushing unit of the drill bit, comprising a hollow body with a tapered abutment ledge on the inner surface, a water monitor nozzle with a sealing element placed on it, and a retainer in the form of a threaded sleeve in contact with the upper end of the nozzle, is equipped with additional sealing elements located above and below the main sealing element, while the upper sealing element is placed in the contact zone of the housing, nozzles and threads oic sleeve, and the lower - between the support shoulder and nozzle body offset relative to the main sealing member toward the nozzle axis.

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

- нижний торец резьбовой втулки и корпус в зоне контакта с насадкой выполнены с коническими участками, образующими гнездо под верхний дополнительный уплотнительный элемент, при этом вершина конических участков обращена в сторону насадки;- the lower end of the threaded sleeve and the housing in the zone of contact with the nozzle are made with conical sections forming a socket under the upper additional sealing element, with the top of the conical sections facing the nozzle;

- нижний торец насадки и опорный уступ корпуса выполнены с дополнительными ступенями, при этом нижний уплотнительный элемент установлен в кольцевой полости между дополнительными ступенями насадки и корпуса;- the lower end of the nozzle and the reference ledge of the housing are made with additional steps, while the lower sealing element is installed in the annular cavity between the additional steps of the nozzle and the housing;

- конические участки корпуса, насадки и резьбовой втулки, образующие гнезда под уплотнительные элементы, выполнены с разными углами конусности, уменьшающимися от участков с большим диаметром к участкам с меньшим диаметром.- conical sections of the housing, nozzle and threaded sleeve, forming nests for sealing elements, are made with different taper angles, decreasing from sections with a large diameter to areas with a smaller diameter.

На фиг. 1 изображен общий вид промывочного узла в продольном сечении; на фиг. 2 и 3 - фрагменты соответственно корпуса и насадки в увеличенном масштабе.In FIG. 1 shows a General view of the washing unit in longitudinal section; in FIG. 2 and 3 are fragments of the housing and nozzle, respectively, on an enlarged scale.

Промывочный узел содержит полый корпус 1 с коническим опорным уступом 2 на внутренней поверхности, на котором установлена гидромониторная насадка 3 с уплотнительным элементом 4. Насадка 3 поджимается к корпусу 1 нижним торцом фиксатора, выполненного в виде резьбовой втулки 5. Корпус 1 выполнен с тремя коническими участками 6, 7 и 8 на внутренней поверхности, а насадка 4 с двумя коническими участками 9 и 10 на наружной поверхности, расположенными оппозитно по отношению к нижним коническим участкам 7 и 8 корпуса 1. Конические участки 7, 8 корпуса 1 и 9, 10 - насадки 3 в рабочем положении смещены один относительно другого по высоте и образуют гнезда под основной 4 и нижний дополнительный уплотнительный элемент 11. При этом гнездо под верхний уплотнительный элемент 12 образовано коническим участком 6 корпуса 1 и коническим участком 13 нижней части резьбовой втулки 5. Конические участки 6-8 корпуса и 9-10 насадки выполнены в форме обратного конуса, т.е. когда вершина конуса обращена в сторону насадки 3. При этом угол конусности конических участков 6-8 корпуса и конических участков 9-10 насадки 3 уменьшается от участков с большим диаметром к участкам с меньшем диаметром, т.е. наибольший угол конусности имеет участок под верхний дополнительный уплотнительный элемент 12, а наименьший участок - под нижний уплотнительный элемент 11. Благодаря такому выполнению конических участков обеспечиваются одинаковые условия работы всех уплотнительных элементов 4, 11 и 12. Объясняется это тем, что уплотнительные кольца имеют разную площадь контакта с корпусом 1, а усилие поджатия, действующее на них от резьбовой втулки 5 одинаково. Благодаря же изменению угла наклона конических участков можно обеспечить одинаковую удельную нагрузку на уплотнительные элементы 4, 11 и 12 и тем самым обеспечить их равностойкость. Верхний уплотнительный элемент 12 расположен в зоне контакта корпуса 1, насадки 3 и фиксатора в виде резьбовой втулки 5 в гнезде, образованном коническими участками 6 и 13 соответственно корпуса 1 и резьбовой втулки 5. Нижний уплотнительный элемент 11 расположен в гнезде, образованном коническими участками 8 и 10 соответственно корпуса 1 и насадки 3, и смещен относительно основного уплотнительного элемента 4 в сторону оси насадки 3.The washing unit contains a hollow body 1 with a tapered abutment ledge 2 on the inner surface, on which a hydraulic monitor nozzle 3 with a sealing element 4 is installed. The nozzle 3 is pressed against the housing 1 by the lower end of the clamp made in the form of a threaded sleeve 5. Housing 1 is made with three conical sections 6, 7 and 8 on the inner surface, and the nozzle 4 with two conical sections 9 and 10 on the outer surface, located opposite to the lower conical sections 7 and 8 of the housing 1. Conical sections 7, 8 of the housing 1 and 9, 10 - nozzles 3 in the working position are offset relative to each other in height and form nests under the main 4 and lower additional sealing element 11. In this case, the socket under the upper sealing element 12 is formed by a conical section 6 of the housing 1 and a conical section 13 of the lower part of the threaded sleeve 5. Conical sections 6-8 of the body and 9-10 nozzles are made in the form of an inverse cone, i.e. when the top of the cone is facing the nozzle 3. In this case, the taper angle of the conical sections 6-8 of the body and the conical sections 9-10 of the nozzle 3 decreases from sections with a larger diameter to areas with a smaller diameter, i.e. the largest angle of taper has a section under the upper additional sealing element 12, and the smallest section under the lower sealing element 11. Thanks to this embodiment of the conical sections, the same operating conditions of all sealing elements 4, 11 and 12 are ensured. This is explained by the fact that the sealing rings have different areas contact with the housing 1, and the preload force acting on them from the threaded sleeve 5 is the same. Due to the change in the angle of inclination of the conical sections, it is possible to provide the same specific load on the sealing elements 4, 11 and 12, and thereby ensure their equal resistance. The upper sealing element 12 is located in the contact zone of the housing 1, the nozzle 3 and the latch in the form of a threaded sleeve 5 in the socket formed by the conical sections 6 and 13, respectively, of the housing 1 and the threaded sleeve 5. The lower sealing element 11 is located in the socket formed by the conical sections 8 and 10, respectively, of the housing 1 and the nozzle 3, and is offset relative to the main sealing element 4 in the direction of the axis of the nozzle 3.

Монтаж узла осуществляется следующим образом. В корпусе 1 устанавливают насадку 3 с уплотнительными элементами 4, 11 и 12 и поджимают их резьбовой втулкой 5.The assembly of the node is as follows. In the housing 1, a nozzle 3 is installed with sealing elements 4, 11 and 12 and is pressed by their threaded sleeve 5.

В процессе работы бурового долота разрушенная порода выносится промывочной жидкостью, подаваемой на забой скважины, через промывочные узлы. При этом благодаря использованию дополнительных уплотнительных элементов 11 и 12 обеспечивается надежная герметизация узла независимо от диаметра применяемых насадок 3. Промывочная жидкость со стороны резьбовой втулки 5 не может попасть в зазор между корпусом 1 и насадкой 4 благодаря верхнему уплотнительному элементу 12, расположенному в зоне контакта корпуса 1, насадки 4 и втулки 5. А со стороны нижнего торца насадки 4 промывочная жидкость не может попасть в зазор между опорным участком 2 и нижним торцом насадки 4 благодаря нижнему уплотнительному элементу 11, расположенному со смещением в сторону оси насадки 4 относительно основного уплотнительного элемента 4.During the operation of the drill bit, the destroyed rock is carried out by the flushing fluid supplied to the bottom of the well through the flushing units. Moreover, due to the use of additional sealing elements 11 and 12, reliable sealing of the assembly is ensured regardless of the diameter of the nozzles 3. The flushing fluid from the side of the threaded sleeve 5 cannot enter the gap between the housing 1 and the nozzle 4 due to the upper sealing element 12 located in the contact zone of the housing 1, nozzles 4 and bushings 5. And from the side of the lower end of the nozzle 4, the flushing fluid cannot get into the gap between the supporting portion 2 and the lower end of the nozzle 4 due to the lower seal Nome element 11 disposed offset in the direction of the nozzle 4 relative to the main axis of the sealing member 4.

Применение предложенного узла обеспечивает надежность герметизации промывочного узла независимо от диаметра используемого долота и соответствующих насадок и тем самым повышает эффективность работы долота в целом.The application of the proposed site ensures the reliability of the sealing of the washing unit, regardless of the diameter of the bit used and the corresponding nozzles, and thereby increases the overall performance of the bit.

Claims (4)

1. Промывочный узел бурового долота, содержащий полый корпус с коническим опорным уступом на внутренней поверхности, размещенную на нем гидромониторную насадку с уплотнительным элементом и контактирующий с верхним торцом насадки фиксатор в виде резьбовой втулки, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными уплотнительными элементами, расположенными выше и ниже основного уплотнительного элемента, при этом верхний уплотнительный элемент размещен в зоне контакта корпуса, насадки и резьбовой втулки, а нижний - между опорным уступом корпуса и насадкой со смещением относительно основного уплотнительного элемента в сторону оси насадки.1. A flushing assembly of a drill bit, comprising a hollow body with a tapered abutment shoulder on the inner surface, a water monitor nozzle with a sealing element placed on it, and a latch in the form of a threaded sleeve in contact with the upper end of the nozzle, characterized in that it is equipped with additional sealing elements located above and below the main sealing element, while the upper sealing element is placed in the contact zone of the housing, nozzle and threaded sleeve, and the lower - between the reference ledge to housing and nozzle with an offset relative to the main sealing element in the direction of the axis of the nozzle. 2. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что нижний торец резьбовой втулки и корпус в зоне контакта с насадкой выполнены с коническими участками, образующими гнездо под верхний дополнительный уплотнительный элемент, при этом вершина конических участков обращена в сторону насадки.2. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the lower end of the threaded sleeve and the housing in the contact zone with the nozzle are made with conical sections forming a socket for the upper additional sealing element, with the top of the conical sections facing the nozzle. 3. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что нижний торец насадки и опорный уступ корпуса выполнены с дополнительными ступенями, при этом нижний уплотнительный элемент установлен в кольцевой полости между дополнительными ступенями насадки и корпуса.3. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the lower end of the nozzle and the bearing ledge of the housing are made with additional steps, while the lower sealing element is installed in the annular cavity between the additional steps of the nozzle and the housing. 4. Промывочный узел бурового долота по п.1, отличающийся тем, что конические участки корпуса, насадки и резьбовой втулки, образующие гнезда под уплотнительные элементы, выполнены с разными углами конусности, уменьшающимися от участков с большим диаметром к участкам с меньшим диаметром. 4. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the conical sections of the body, nozzle and threaded sleeve forming nests for the sealing elements are made with different taper angles, decreasing from sections with a large diameter to areas with a smaller diameter.
RU2007139305/03A 2007-10-24 2007-10-24 Drilling bit washing device RU2349730C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139305/03A RU2349730C1 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Drilling bit washing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007139305/03A RU2349730C1 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Drilling bit washing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2349730C1 true RU2349730C1 (en) 2009-03-20

Family

ID=40545293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007139305/03A RU2349730C1 (en) 2007-10-24 2007-10-24 Drilling bit washing device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2349730C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489564C1 (en) * 2011-12-14 2013-08-10 Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") Drilling bit with washing unit
RU2509199C2 (en) * 2012-06-14 2014-03-10 Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") Drill bit with washing units
RU171931U1 (en) * 2016-12-22 2017-06-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") DRILLING BIT DRILLING UNIT
RU2686735C1 (en) * 2018-08-20 2019-04-30 Рустем Флитович Гаффанов Flushing assembly of drilling bit

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2489564C1 (en) * 2011-12-14 2013-08-10 Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") Drilling bit with washing unit
RU2509199C2 (en) * 2012-06-14 2014-03-10 Открытое акционерное общество "Волгабурмаш" (ОАО "Волгабурмаш") Drill bit with washing units
RU171931U1 (en) * 2016-12-22 2017-06-21 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "БУРИНТЕХ" (ООО НПП "БУРИНТЕХ") DRILLING BIT DRILLING UNIT
RU2686735C1 (en) * 2018-08-20 2019-04-30 Рустем Флитович Гаффанов Flushing assembly of drilling bit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2315169C2 (en) Mine rotary drilling crown for bore-hole drilling
RU2349730C1 (en) Drilling bit washing device
CN101589204A (en) The expansible reamer and the using method thereof that are used to application with boring
RU2351736C1 (en) Washing unit of drilling bit
US9115752B2 (en) Bearing assembly
EP2781684A1 (en) Roller cutter with improved sealing
CN112610158B (en) Intelligent vertical drilling system and drilling method
RU184050U1 (en) Hydraulic nozzle
RU2668100C1 (en) Device for well bottom flushing
RU2686735C1 (en) Flushing assembly of drilling bit
RU2279526C1 (en) Flushing unit for drilling cone bit
RU2096577C1 (en) Drill bit
RU2690574C1 (en) Drill bit flushing assembly
RU2509201C1 (en) Washing unit of drilling bit
RU2657534C1 (en) Drilling two-roller bit
AU2011205611A1 (en) Drill bit bearing contact pressure reduction
RU2568195C1 (en) Rolling drilling bit
RU2555961C1 (en) Roller bit (versions)
CN117927170B (en) Geological exploration drilling equipment and method for constructional engineering
RU2279529C1 (en) Flushing unit for drilling bit (variants)
US1974756A (en) Drill bit
RU2089719C1 (en) Mechanism for cleaning pipe cavities from paraffin and other deposits
RU2555851C1 (en) Roller bit
RU50583U1 (en) SWIVEL ADAPTER
RU2071541C1 (en) Device for drilling boreholes in sea bottom