RU2536599C1

RU2536599C1 - Drill bit flushing assembly

Info

Publication number: RU2536599C1
Application number: RU2013152114/03A
Authority: RU
Inventors: Михаил Алексеевич Комаров; Николай Алексеевич Дианов; Андрей Васильевич Гавриленко; Владимир Федорович Сорокин; Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2013-11-25
Publication date: 2014-12-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: drill bit flushing assembly comprises body with channel and seat with circular groove and adapter with seal fitted in said seat and split lock ring with retainer arranged therein. Lock ring has ledges arranged at bottom edge of the ring and shifted from its outer side surface toward the centre by at least the seat circular bore depth. Ring retainer is connected with one of ledges for axial displacement. Note that retainer free end can interact with other kedged at lock ring compression.

EFFECT: simplified assembly/disassembly, improved hydrodynamics, higher reliability and efficiency.

2 cl, 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, превышающей двойную толщину стопорного разрезного кольца, концы которого выполнены в виде соединения «шип-паз», и размещенное между дном гнезда и торцом насадки уплотнительное кольцо (см. авт. св. СССР №1148956, кл. E21B 10/18, 1985 г.).A well-known flushing unit of a drill bit, including 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 seal located between the bottom of the socket and the end of the nozzle ring (see ed. St. USSR No. 1148956, class E21B 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 установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором (см. авт.св. СССР №1601310, кл. E21B 10/18, 1990 г.)The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a flushing unit of the drill bit containing 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 ring with a retainer located in the annular bore of the socket (see ed. St. USSR No. 1601310, class E21B 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 вышеизложенным техническим результатом изобретения является упрощение монтажа и демонтажа промывочного устройства и повышение эффективности его работы за счет улучшения гидравлического совершенства.In connection with the above technical result of the invention is to simplify the installation and dismantling of the washing device and increase its efficiency by improving hydraulic perfection.

Указанный технический результат решается тем, что в промывочным узле бурового долота, содержащем корпус с каналом и гнездом, выполненным с кольцевой расточкой, и установленную в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, согласно изобретению стопорное кольцо выполнено с выступами, расположенными на нижнем торце кольца и смещенными от наружной боковой его поверхности в сторону центра на величину не менее глубины кольцевой расточки гнезда, при этом фиксатор кольца соединен с одним из выступов с возможностью осевого перемещения, причем свободный конец фиксатора установлен с возможностью взаимодействия с другим выступом при сжатии стопорного кольцаThe specified technical result is solved by the fact 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 protrusions located on the lower end of the ring and offset from its outer lateral surface toward the center by an amount not less than the depth of the annular bore of the nest, while fixing ring P is connected to one of the projections for axial displacement, wherein the free end of the latch is set to cooperate with the other lug compression locking ring

Дополнительными признаками изобретения, служащими достижению поставленного технического результата, является также и то, что:Additional features of the invention, which serve to achieve the technical result, is also the fact that:

- фиксатор выполнен в виде резьбового штифта, размещенного в каналах, выполненных в выступах стопорного кольца, при этом один из каналов выполнен с резьбой под штифт, а другой канал выполнен глухим и без резьбы.- the latch is made in the form of a threaded pin placed in the channels made in the protrusions of the locking ring, while one of the channels is threaded under the pin, and the other channel is made blind and without thread.

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

На фиг.1 изображен общий вид промывочного узла в разрезе; на фиг.2 - вид А на фиг.1.Figure 1 shows a General view of the washing unit in section; figure 2 is a view of figure 1.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2 для подачи очистного агента, гнездо 3 под насадку 4, кольцевую расточку 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. При этом корпус стопорного кольца 6 выполнен с выступами 9, расположенными на его нижнем торце и смещенными от наружной боковой его поверхности 10 в сторону центра на величину не менее глубины b кольцевой расточки 5 гнезда 3. Фиксатор 8 разрезного кольца 6, выполненный в виде стержня, соединен с одним из выступов 9 с возможностью осевого перемещения, например, посредством резьбы. При этом свободный конец фиксатора 8 установлен с возможностью взаимодействия с боковой стенкой другого выступа 9 в случае сжатии стопорного кольца 6.The washing unit contains a housing 1 (Fig. 1) with a channel 2 for supplying a cleaning agent, a socket 3 for a nozzle 4, an annular bore 5 for a snap split ring 6, a sealing element 7 and a latch 8. The housing of the snap ring 6 is made with projections 9 located on its lower end and offset from its outer side surface 10 toward the center by an amount not less than depth b of the annular boring 5 of the socket 3. The retainer 8 of the split ring 6, made in the form of a rod, is connected to one of the protrusions 9 with the possibility of axial movement e.g. actions by a thread. In this case, the free end of the latch 8 is installed with the possibility of interaction with the side wall of another protrusion 9 in the case of compression of the retaining ring 6.

Предусмотрен вариант выполнения фиксатора 8 в виде резьбового штифта, размещенного в каналах, выполненных в выступах 9 стопорного кольца 6, при этом один из каналов 11 выполнен с резьбой под штифт, а другой канал 12 выполнен глухим и без резьбы. В этом случае свободный конец резьбового штифта взаимодействует с дном безрезьбового канала 12 другого выступа 9.An embodiment of the latch 8 is provided in the form of a threaded pin located in the channels made in the protrusions 9 of the retaining ring 6, while one of the channels 11 is threaded under the pin, and the other channel 12 is made blind and without thread. In this case, the free end of the threaded pin interacts with the bottom of the threadless channel 12 of the other protrusion 9.

Монтаж промывочного узла осуществляется следующим образом. В гнезде 3 устанавливают уплотнительный элемент 7 и насадку 4. После этого сжимают стопорное кольцо 6, устанавливают его в кольцевой расточке 5 гнезда 3 и фиксируют его от радиального сжатия фиксатором 8. В случае использования в качестве фиксатора 8 резьбового штифта последний ввинчивают в канал 11 выступа 9 до контакта с боковой поверхностью 10 второго выступа 9. Учитывая, что выпадение стопорного кольца 6 возможно только при его сжатии до диаметра не менее диаметра гнезда 3, необходимо создать условия, препятствующие этому. В предложенном устройстве во всех случаях это достигается тем, что фиксатор (штифт) 8 своим торцом входит в контакт с боковой стенкой второго выступа 9 или с дном канала 12 и препятствует сжатию стопорного кольца 6, а следовательно, и уменьшению его диаметра.The installation of the washing unit is as follows. In the socket 3, the sealing element 7 and the nozzle 4 are installed. After that, the circlip 6 is pressed, installed in the annular bore 5 of the socket 3 and fixed against radial compression by the latch 8. If a threaded pin is used as the latch 8, the latter is screwed into the protrusion channel 11 9 to contact with the side surface 10 of the second protrusion 9. Given that the loss of the retaining ring 6 is possible only when it is compressed to a diameter not less than the diameter of the socket 3, it is necessary to create conditions that prevent this. In the proposed device in all cases this is achieved by the fact that the latch (pin) 8, with its end, comes into contact with the side wall of the second protrusion 9 or with the bottom of the channel 12 and prevents compression of the retaining ring 6, and consequently, the reduction of its diameter.

Таким образом, использование фиксатора 8 исключает возможность сжатия стопорного кольца 6 и тем самым предотвращает вероятность выпадения насадки 4 из гнезда 3, вызываемой радиальной составляющей осевого усилия от перепада давления промывочной жидкости на насадке 4. Радиальная составляющая осевого усилия возникает из-за наличия монтажных допусков и неточности изготовления как самого стопорного кольца 6, так и кольцевых расточек 5 под него. Использование глухого канала 12 целесообразно при бурении по трещиноватым породам, разрушение которых сопровождается сильной вибрацией.Thus, the use of the latch 8 eliminates the possibility of compression of the retaining ring 6 and thereby prevents the probability of the nozzle 4 falling out of the socket 3 caused by the radial component of the axial force from the pressure drop of the washing liquid on the nozzle 4. The radial component of the axial force arises due to mounting tolerances and inaccuracies in manufacturing both the retaining ring 6 itself and the annular boring 5 under it. The use of a blind channel 12 is advisable when drilling through fractured rocks, the destruction of which is accompanied by strong vibration.

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 the reliability of its operation, 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 ring with a retainer located in the ring hole of the socket, characterized in that the snap ring is made with protrusions located on the lower end of the ring and offset from the outer side surface to the center by an amount not less than the depth of the annular bore of the socket, while the ring retainer is connected to one of the protrusions with the possibility of axial displacement, and the free end of the latch is installed with the possibility of interaction with another protrusion during compression of the retaining ring.

2. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the latch is made in the form of a threaded pin placed in the channels made in the protrusions of the retaining ring, while one of the channels is threaded under the pin, and the other channel is made blind and without carvings.