RU2536601C1

RU2536601C1 - Drill bit flushing assembly

Info

Publication number: RU2536601C1
Application number: RU2013152409/03A
Authority: RU
Inventors: Вячеслав Андреевич Барашков; Владимир Николаевич Калиничев; Владимир Николаевич Митюшин; Владимир Федорович Сорокин; Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2013-11-27
Filing date: 2013-11-27
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. One of end sections of split retainer rings has plate rigidly connected therewith and provided with blind slot at top end. Second end part of said ring is provided with latch connected with said ring to be turned by axle. Note here that latch free end if fitted in the plate split gap to interact with plate sidewall.

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

2 cl, 3 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. 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 between the bottom of the socket and the nozzle end 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 установленные 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, 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 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 установленные в гнезде насадку с уплотнительным элементом и размещенное в кольцевой расточке гнезда стопорное разрезное кольцо с фиксатором, согласно изобретению, один из концевых участков стопорного разрезного кольца снабжен пластиной, жестко соединенной с кольцом и выполненной с глухим пазом на верхнем торце, а второй торцевой участок кольца снабжен щеколдой, соединенной с кольцом с возможностью поворота посредством оси, при этом свободный конец щеколды в рабочем положении размещен в пазу пластины для взаимодействия с ее боковой стенкой при сжатии стопорного кольца.The specified technical result is solved by the fact that in the flushing unit of the drill bit containing 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, according to the invention, one of end sections of the retaining split ring is provided with a plate rigidly connected to the ring and made with a blind groove at the upper end, and the second end section of the ring is equipped with a latch connected to sealing rings rotatably by an axis, wherein the free end of the latch in the operating position is placed in the groove of the plate to interact with its side wall during compression of the locking ring.

Дополнительным признаком изобретения, служащим достижению поставленного технического результата, является также и то, что щеколда выполнена Г-образной формы, а паз пластины - с ответной формой, при этом между кольцом и щеколдой размещен упругий элемент, жестко соединенный с кольцом или со щеколдой.An additional feature of the invention, which serves to achieve the set technical result, is also that the heck is made in the L-shaped form, and the groove of the plate is in the reciprocal form, while an elastic element is placed between the ring and the heck, rigidly connected to the ring or to the heck.

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 и 3 - элементы фиксатора в увеличенном масштабе.Figure 1 shows a General view of the washing unit in section; figure 2 and 3 - elements of the latch on an enlarged scale.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1), канал 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. При этом один из концевых участков стопорного разрезного кольца 6 снабжен пластиной 9, жестко соединенной с кольцом и выполненной с глухим пазом 10 на верхнем торце, а второй торцевой участок кольца снабжен щеколдой (стопором) 11, соединенной с кольцом 6 посредством оси 12. Щеколда 11 соединена с осью 12 и установлена с возможностью поворота относительно стопорного кольца 6, причем свободный конец щеколды 11 в рабочем положении размещен в пазу 10 пластины 9 для взаимодействия с ее боковой стенкой в случае сжатии стопорного кольца 6. Щеколда 11 в профиль может быть выполнена Г-образной формы, а паз 10 пластины 9 - ответной формы и соответствующими размерами. При этом между кольцом 6 и щеколдой 11 размещен упругий элемент 13, жестко соединенный с кольцом 6 или со щеколдой 11, обеспечивающий надежное удержание выступа щеколды 11 в пазу 10 пластины 9. В качестве упругого элемента 13 может использоваться гофрированная пружина, резина или другой эластичный материал.The washing unit contains a housing 1 (Fig. 1), 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. In this case, one of the end sections of the snap split ring 6 equipped with a plate 9, rigidly connected to the ring and made with a blind groove 10 at the upper end, and the second end section of the ring is provided with a latch (stop) 11 connected to the ring 6 by means of the axis 12. The latch 11 is connected to the axis 12 and is rotatably mounted relative toaxial ring 6, and the free end of the heck 11 in the working position is placed in the groove 10 of the plate 9 for interaction with its side wall in the case of compression of the retaining ring 6. The heck 11 in profile can be made L-shaped, and the groove 10 of the plate 9 is reciprocal shape and size. At the same time, an elastic element 13 is placed between the ring 6 and the heck 11, which is rigidly connected to the ring 6 or to the heck 11, which ensures reliable retention of the protrusion of the heck 11 in the groove 10 of the plate 9. A corrugated spring, rubber or other elastic material can be used as the elastic element 13. .

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 крепят от радиального сжатия фиксатором 8. С этой целью совмещают щеколду 11 с пазом 10 и фиксируют там щеколду 11 любым известным способом, например точечной сваркой, пайкой или использованием материала для щеколды с высоким коэффициентом трения. Возможен вариант выполнения щеколды 11 Г-образной формы, а паза 10 - с ответным углублением под выступ Г-образной щеколды 11. В этом случае щеколду 11 фиксируют путем прижатия ее к пластине 9 упругим элементом 13, который в свою очередь жестко соединен с пластиной 9 или со стопорным кольцом 6. Таким образом, использование фиксатора 8 исключает возможность сжатия стопорного кольца 6, а следовательно предотвращает вероятность выпадения насадки 4 из гнезда 3, вызываемой радиальной составляющей осевого усилия от перепада давления промывочной жидкости 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 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 retaining ring 6 is compressed, it is installed in the annular bore 5 of the socket 3 and secured by a retainer 8 from radial compression. by means of, for example, spot welding, soldering, or using material for a high friction heck. A possible embodiment of the latch 11 is L-shaped, and the groove 10 is with a reciprocal recess under the protrusion of the L-shaped flange 11. In this case, the latch 11 is fixed by pressing it to the plate 9 with an elastic element 13, which in turn is rigidly connected to the plate 9 or with a retaining ring 6. Thus, the use of a retainer 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 caused by the radial component of the axial force from the pressure drop of the washing liquid on the nozzle 4, arising due to the presence of mounting tolerances and inaccuracy in the manufacture of both the retaining ring 6 itself and the annular boring 5 under it.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности, т.е. вначале освобождают щеколду 10, затем снимают стопорное разрезное кольцо 6, а после этого производят замену изношенных элементов: насадки 4, стопорного кольца 6 и уплотнительного элемента 7.Dismantling the washing unit is carried out in the reverse order, i.e. the latch 10 is first released, then the split snap ring 6 is removed, and then the worn elements are replaced: nozzles 4, snap ring 6 and sealing element 7.

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 one of the end sections of the snap ring equipped with a plate rigidly connected to the ring and made with a blind groove at the upper end, and the second end portion of the ring is equipped with a latch (stopper) connected to the ring with the possibility of rotation through axis, while the free end of the latch in the working position is placed in the groove of the plate for interaction with its side wall.

2. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the heck is made in the L-shape and the groove of the plate is in the reciprocal form, while between the ring and the heck there is an elastic element rigidly connected to the ring or to the heck.