RU2536883C1

RU2536883C1 - Flushing assembly of drilling bit

Info

Publication number: RU2536883C1
Application number: RU2013152117/03A
Authority: RU
Inventors: Родион Михайлович Богомолов; Николай Иванович Дедов; Николай Васильевич Носов; 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: flushing assembly of a drilling bit includes a housing with a channel and a seat having an annular bore, and a head piece with a sealing element and a retaining split ring with a fastener, which is arranged in the annular bore of the seat, which are installed in the seat. The retaining split ring is provided with plates rigidly attached to it and arranged on its lower face and made from material with a memory shape; free faces of the plates have thickened sections interacting with each other at compression of the retaining ring.

EFFECT: improving operating efficiency of a bit as a whole.

3 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, 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, 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 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 стопорное разрезное кольцо снабжено жестко соединенными с ним пластинами, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин выполнены с утолщенными участками, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца.The 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 split ring with a retainer located in the snap ring, according to the invention, snap split ring equipped with plates rigidly connected to it, placed at its lower end and made of material with shape memory, the free ends of the plates being made with thickened sections and interacting with each other during compression of the locking ring.

Достижению поставленного технического результата способствует также и то, что:The achievement of the technical result also contributes to the fact that:

- пластины размещены на торце стопорного кольца по хорде, расположенной перпендикулярно оси симметрии кольца.- the plates are placed at the end of the retaining ring along a chord located perpendicular to the axis of symmetry of the ring.

- утолщенные участки пластин выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы- thickened sections of the plates are made in the vertical plane of the L-shaped

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 промывочного узла по стрелке А.Figure 1 shows a General view of the washing unit in section; figure 2 is a view of the washing unit in the direction of arrow A.

Промывочный узел содержит корпус 1 (фиг.1) с каналом 2 для подачи очистного агента, выполненным с гнездом 3 под насадку 4 и кольцевой расточкой 5 под стопорное разрезное кольцо 6, уплотнительный элемент 7 и фиксатор 8. Стопорное разрезное кольцо 6 снабжено жестко соединенными с ним пластинами 9, размещенными на его нижнем торце и выполненными из материала с памятью формы, причем свободные торцы пластин 9 выполнены с утолщенными участками 10, взаимодействующими между собой при сжатии стопорного кольца 6. Пластины 9 размещены на торце стопорного кольца 6 по хорде, расположенной перпендикулярно оси его симметрии. Пластины 9 в исходном положении имеют в плане зигзагообразную форму) (фиг.2, правая часть), а в рабочем положении они имеют вид параллелепипеда (фиг.2, левая часть) и контактируют своими утолщенными участками 10 между собой. Утолщенные участки 10 пластин 9 выполнены в вертикальной плоскости Г-образной формы, что способствует удобству монтажа и демонтажа стопорного кольца 6. Кроме того, такое выполнение пластин 9 повышает надежность работы стопорного кольца 6 путем исключения проскальзывания свободных концов пластин 9 одного относительно другого, связанного малой их толщиной.The washing unit contains a housing 1 (Fig. 1) with a channel 2 for supplying a cleaning agent, made 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 retainer 8. The snap split ring 6 is rigidly connected to plates 9 placed on its lower end and made of material with shape memory, and the free ends of the plates 9 are made with thickened sections 10 that interact with each other when the locking ring 6. The plates 9 are placed on the end of the locking ring Tsa 6 along a chord located perpendicular to the axis of its symmetry. The plates 9 in the initial position have a zigzag shape in plan) (Fig. 2, the right part), and in the working position they have the shape of a parallelepiped (Fig. 2, the left part) and contact their thickened sections 10 with each other. The thickened sections 10 of the plates 9 are made in a vertical L-shaped plane, which contributes to the convenience of mounting and dismounting the retaining ring 6. In addition, this embodiment of the plates 9 increases the reliability of the locking ring 6 by eliminating the slipping of the free ends of the plates 9 relative to the other, connected by a small their thickness.

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 его от радиального сжатия фиксатором 8. В исходном положении пластины 9 имеют зигзагообразную форму, показанную на фиг.2 (правая половина), и они не препятствуют сжатию стопорного разрезного кольца 6, т.к. свободные концы их 10 не контактируют между собой. После установки стопорного кольца 6 пластины 9 нагревают до заранее определенной температуры, которая определяется в лабораторных условиях, и они принимают форму, показанную на левой половине фиг.2. В таком положении пластины 9 входят в контакт своими утолщенными торцами 10 и не дают стопорному кольцу 6 сжаться. Для снятия кольца 6 пластины 9 нагревают до исходной температуры, при которой они занимают первоначальную укороченную зигзагообразную форму, при которой они не препятствуют сжатию, а следовательно, и снятию стопорного кольца 6 для замены изношенных элементов промывочного узла.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 secured against radial compression by the latch 8. In the initial position, the plates 9 have the zigzag shape shown in Fig. 2 ( the right half), and they do not interfere with the compression of the snap split ring 6, because their free ends 10 do not contact each other. After installing the retaining ring 6, the plates 9 are heated to a predetermined temperature, which is determined in laboratory conditions, and they take the form shown in the left half of figure 2. In this position, the plates 9 come into contact with their thickened ends 10 and do not allow the retaining ring 6 to compress. To remove the ring 6, the plates 9 are heated to the initial temperature at which they occupy the initial shortened zigzag shape, in which they do not interfere with compression, and therefore the removal of the retaining ring 6 to replace the worn elements of the washing unit.

Демонтаж промывочного узла осуществляют в обратной последовательности, т.е. вначале пластины 9 приводят в исходное положение, при котором стопорное кольцо 5 может быть сжато для его снятия из кольцевой расточки 5 гнезда 3. После снятия разрезного стопорного кольца 5 производят смену изношенных элементов.Dismantling the washing unit is carried out in the reverse order, i.e. First, the plates 9 are brought to the initial position in which the retaining ring 5 can be compressed to remove it from the annular bore 5 of the socket 3. After removing the split retaining ring 5, the worn elements are changed.

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 rigidly connected to plates placed on its lower end and made of material with shape memory, and the free ends of the plates are made with thickened sections that interact with each other during compression of the feet polar ring.

2. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the plates are placed at the end of the retainer ring along a chord located perpendicular to the axis of symmetry of the ring.

3. The flushing unit of the drill bit according to claim 1, characterized in that the thickened sections of the plates are made in the vertical plane of the L-shaped.