RU2576265C1

RU2576265C1 - Drill bit flushing assembly

Info

Publication number: RU2576265C1
Application number: RU2015103002/03A
Authority: RU
Inventors: Николай Митрофанович Панин
Original assignee: Николай Митрофанович Панин
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-02-27

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to washing units of rock cutting tool. Flushing assembly of drilling bit includes a housing with a channel and a seat having an annular bore, nozzle installed in seat with sealing element and arranged in annular lock split ring with retainer. Nozzle flushing channel is shifted in plan view relative to its longitudinal axis, and holder is made in form of a rod arranged along axis of symmetry of locking ring and made from material with shape memory, wherein one end of rod is rigidly connected with split lock ring, and free end of rod in operating position flushing assembly is arranged between end sections of retaining split ring to interact with them.

EFFECT: technical result is high efficiency.

1 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 размещенное между дном гнезда и торцом насадки уплотнительное кольцо (см. авт. св. СССР №1148956, кл. E21B 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 a 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, 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, 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 промывочном 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 в плане промывочный канал насадки смещен относительно ее продольной оси, а фиксатор выполнен в виде стержня, размещенного вдоль оси симметрии стопорного кольца и изготовленного из материала с памятью формы, причем один конец стержня жестко соединен со стопорным разрезным кольцом, а свободный конец стержня в рабочем положении промывочного узла размещен между концевыми участками стопорного разрезного кольца с возможностью взаимодействия с ними.The specified technical result is solved by the fact that in the flushing unit of the drill bit, comprising 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 split ring with a retainer located in the annular bore of the socket, according to the invention in terms of flushing the nozzle channel is offset relative to its longitudinal axis, and the latch is made in the form of a rod placed along the axis of symmetry of the retaining ring and made of material with shape memory, and the end of the rod is rigidly connected to the locking split ring, and the free end of the rod in the working position of the washing unit is located between the end sections of the locking split ring with the possibility of interaction with them.

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 high reliability of its operation, to simplify its installation and dismantling.

На фиг. 1 изображен общий вид промывочного узла в разрезе; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2.In FIG. 1 shows a General view of the washing unit in section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2.

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. Насадка выполнена с промывочным каналом 9, который в плане смещен относительно ее продольной оси. Фиксатор стопорного разрезного кольца 6 выполнен в виде стержня 8, один конец которого жестко соединен со стопорным разрезным кольцом 6, а другой - свободный конец его в рабочем положении промывочного узла размещен между концевыми участками 13 стопорного разрезного кольца 6 с возможностью взаимодействия с ними. Для этого свободный конец 11 стержня 8 выполняют с пазами 12 для размещения свободных концов 13 стопорного кольца. Стержень 8 размещен вдоль оси симметрии стопорного кольца 6 и имеет зигзагообразный участок 10, изготовленный из материала с памятью формы, что позволяет менять длину фиксатора. В исходном положении фиксатор должен иметь длину, меньшую по сравнению с его длиной в рабочем положением. Это позволяет располагать концевой участок стержня 8 с зазором относительно концевых участков стопорного кольца 6 и тем самым не препятствовать его сжатию при монтаже. В рабочем положении стержень 8 удлиняется благодаря изменению формы и выпрямлению ее зигзагообразной части 10. При этом свободный конец 11 стержня 8 входит в кольцевую расточку 5, фиксирует стопорное кольцо 6 от сжатия и тем самым предотвращает выдавливание стопорного кольца 6 из кольцевой расточки 5.The washing unit includes a housing 1 (Fig. 1) with a channel 2 for supplying a cleaning agent, made with a socket 3 under the nozzle 4 and an annular bore 5 under the snap split ring 6, a sealing element 7 and a latch. The nozzle is made with a flushing channel 9, which in plan is offset relative to its longitudinal axis. The retainer of the snap split ring 6 is made in the form of a rod 8, one end of which is rigidly connected to the snap split ring 6, and the other the free end thereof in the working position of the washing unit is located between the end sections 13 of the snap split ring 6 with the possibility of interaction with them. For this, the free end 11 of the rod 8 is made with grooves 12 to accommodate the free ends 13 of the retaining ring. The rod 8 is placed along the axis of symmetry of the retaining ring 6 and has a zigzag section 10 made of a material with shape memory, which allows you to change the length of the latch. In the initial position, the latch should have a length shorter than its length in the working position. This allows you to arrange the end portion of the rod 8 with a gap relative to the end sections of the retaining ring 6 and thereby not interfere with its compression during installation. In the working position, the rod 8 is lengthened by changing the shape and straightening of its zigzag portion 10. In this case, the free end 11 of the rod 8 enters the annular bore 5, fixes the retaining ring 6 against compression and thereby prevents the retaining ring 6 from being squeezed out of the annular bore 5.

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 путем нагрева его до определенной температуры. Для снятия стопорного кольца 6 стержень 8 нагревают до исходной температуры, при которой он занимает первоначальную укороченную форму и не препятствует сжатию, а следовательно, и снятию стопорного кольца 6. Это бывает необходимо для замены изношенных элементов промывочного узла или замены насадки 4 для изменения режима промывки.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 against radial compression by a clamp by heating it to a certain temperature. To remove the retaining ring 6, the rod 8 is heated to the initial temperature at which it takes the initial shortened shape and does not prevent compression, and therefore the removal of the retaining ring 6. This is necessary to replace worn elements of the washing unit or to replace the nozzle 4 to change the washing mode .

Применение предложенного промывочного 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 flushing unit simplifies its installation and dismantling, improves the hydrodynamics of the flushing unit and maintains its reliability, thereby increasing the overall performance of the bit.

Claims

A drill bit flushing unit comprising 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 split ring with a retainer located in the ring bore of the socket, characterized in that the plan for the nozzle washing channel is offset relative to its longitudinal axis and the latch is made in the form of a rod placed along the axis of symmetry of the retaining ring and made of material with shape memory, and one end of the rod is rigidly connected to the locking split ring, and the free end of the rod in the working position of the washing unit is placed between the end sections of the retaining split ring with the possibility of interaction with them.