RU64677U1

RU64677U1 - SWIVEL

Info

Publication number: RU64677U1
Application number: RU2007104361/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Александрович Дидик; Владимир Дмитриевич Голубенко; Наталья Петровна Нежельская; Роман Александрович Изместьев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение "Бурение"
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2007-07-10

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин. Вертлюг содержит корпус со штропом, полый ствол с отводом, стойку, опорный, верхний и нижний направляющие подшипники, верхнее напорное уплотнение и блок нижнего масляного уплотнения ствола, состоящий из обоймы и втулки с расположениями в образованном ими, полости манжетами при этом обойма верхнего направляющего подшипника установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения. Новым в вертлюге является то, что опорный подшипник - сферический упорно-радиальный и установлен в корпусе с радиальным зазором. Манжеты блока нижнего масляного уплотнения установлены в обойме, выполненной с наружной кольцевой канавкой, имеющей радиальные отверстия, сообщенные с полостью для манжет, сообщенной с радиальным отверстием в корпусе. Нижний направляющий подшипник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения.The utility model relates to equipment for drilling and repairing oil and gas wells. The swivel comprises a housing with a sling, a hollow bore with a bend, a pillar, a support, upper and lower guide bearings, an upper pressure seal and a lower oil seal of the barrel, consisting of a cage and a sleeve with the locations in the cuffs formed by them, cuffs of the upper guide bearing installed in the housing with the possibility of axial movement. New in the swivel is that the thrust bearing is spherical radial and mounted in a housing with a radial clearance. The cuffs of the lower oil seal block are installed in a cage made with an outer annular groove having radial holes communicated with a cuff cavity communicated with a radial hole in the housing. The lower guide bearing is mounted axially in the housing.

Description

Полезная модель относится к оборудованию для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.The utility model relates to equipment for drilling and repairing oil and gas wells.

Известен вертлюг для буровых работ, состоящий из корпуса со штропом полого ствола с отводом, стойки, опорного и направляющих подшипников, верхнего напорного и нижнего масляного уплотнений (авт. св. СССР №1023065 А, кл. Е21В 21/02 от 15.06.1983 г.)Known swivel for drilling, consisting of a housing with a sling of a hollow trunk with a tap, a strut, thrust and guide bearings, upper pressure and lower oil seals (ed. St. USSR No. 1023065 A, class. E21B 21/02 from 06/15/1983 .)

Этот вертлюг имеет следующие недостатки.This swivel has the following disadvantages.

Верхний направляющий подшипниковый узел выполнен из двух подшипников: радиального и упорного, что усложняет конструкцию и затрудняет регулировку эксплуатационных зазоров при сборке и эксплуатации. Кроме этого размещение нижних уплотняющих манжет непосредственно в корпусе также нерационально, т.к. затруднит их замену при ремонте.The upper guide bearing assembly is made of two bearings: radial and thrust, which complicates the design and makes it difficult to adjust the operational clearances during assembly and operation. In addition, the placement of the lower sealing cuffs directly in the housing is also irrational, because make replacement difficult during repair.

Опорный подшипник с цилиндрическими роликами обладает относительно низкой долговечностью и грузоподъемностью.The pillow block bearing with cylindrical rollers has a relatively low durability and load capacity.

Известен вертлюг для буровых работ, состоящий из корпуса со штропом, полого ствола с отводом, стойки, опорного и направляющих подшипников и напорного и масляного и уплотнений (Патент РФ №2204687, кл. 7У21 В-21/02 от 20.05.2003 г.).Known swivel for drilling, consisting of a body with a sling, a hollow trunk with a bend, a pillar, thrust and guide bearings, and pressure and oil seals (RF Patent No. 2204687, class 7U21 V-21/02 of 05.20.2003) .

В этом вертлюге верхний подшипниковый узел размещен в обойме, установленной в корпусе и содержит один радиально-упорный подшипник, а опорный подшипник выполнен коническим.In this swivel, the upper bearing assembly is housed in a cage installed in the housing and contains one angular contact bearing, and the thrust bearing is tapered.

1. Опорный подшипник установлен в корпусе беззазорно, что может привести к быстрому износу или даже заклиниванию из-за несоосности расположения всех подшипников.1. The thrust bearing is installed in the housing without any gap, which can lead to rapid wear or even seizure due to misalignment of all bearings.

2. Обойма нижнего масляного уплотнения взаимодействует с наружным кольцом нижнего направляющего подшипника, что может также привести к заклиниванию, кроме того затруднена сборка ствола с подшипниками, так как 2. The casing of the lower oil seal interacts with the outer ring of the lower guide bearing, which can also lead to jamming, in addition, the assembly of the barrel with bearings is difficult, since

нижний подшипник необходимо проталкивать одновременно по стволу и в корпусе.the lower bearing must be pushed simultaneously along the barrel and in the housing.

3. Опорный конический подшипник требует высокоточного положения опорной поверхности, так как перекос приводит к быстрому его износу.3. The tapered roller bearing requires a high-precision position of the bearing surface, since the skew leads to its rapid wear.

Целью полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности, уменьшение габаритов.The purpose of the utility model is to simplify the design, increase reliability and durability, reduce the size.

Поставленная цель достигается тем, что в вертлюге, содержащем корпус со штропом, полый ствол с отводом, стойку, опорный, верхний и нижний направляющие подшипники, напорное уплотнение и блок нижнего масляного уплотнения ствола, состоящий из обоймы и втулки с расположением в их кольцевом пространстве манжетами, при этом обойма верхнего направляющего подшипника установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения, опорный подшипник сферический упорно-радиальный и установлен в корпусе с радиальным зазором. Манжеты блока нижнего масляного уплотнения установлены в обойме, выполненной с наружной кольцевой канавкой с радиальными отверстиями, сообщенными с полостью для манжет, сообщенной с радиальным отверстием в корпусе. Нижний направляющий подшипник установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения.This goal is achieved by the fact that in a swivel containing a body with a sling, a hollow barrel with a bend, a pillar, a support, upper and lower guide bearings, a pressure seal and a lower oil seal of the barrel, consisting of a cage and a sleeve with cuffs located in their annular space while the cage of the upper guide bearing is mounted in the housing with the possibility of axial movement, the thrust bearing is spherical radial and mounted in the housing with a radial clearance. The cuffs of the lower oil seal block are installed in a cage made with an outer annular groove with radial holes communicating with a cuff cavity communicated with a radial hole in the housing. The lower guide bearing is mounted axially in the housing.

На Фиг.1 изображен общий вид вертлюга,Figure 1 shows a General view of the swivel,

Фиг.2 - выносной элемент А в увеличенном масштабе.Figure 2 - remote element A on an enlarged scale.

Вертлюг (фиг.1) состоит из корпуса 1 с установленным в нем с возможностью вращения стволом 2, штропа 3 на пальцах 4, стойки 5 с отводом 6, соосного стволу 2 патрубка 7 с блоком верхнего напорного уплотнения 8 и нижнего масляного уплотнения 9 ствола 2.The swivel (figure 1) consists of a housing 1 with a barrel 2 mounted therein for rotation, a sling 3 on the fingers 4, a rack 5 with a bend 6, a pipe 2 aligned with the barrel 2, a pipe 7 with a block of the upper pressure seal 8 and the lower oil seal 9 of the barrel 2 .

Ствол 2 установлен с возможностью вращения на опорном 10 и двух направляющих 11 и 12 подшипниках.The barrel 2 is mounted for rotation on the support 10 and two guides 11 and 12 bearings.

Опорный подшипник 10 сферический самоустанавливающийся располагается в корпусе 1 с радиальным зазором δ, верхний подшипник 11 установлен в промежуточной обойме 13, а нижний 12 закреплен на стволе втулкой 14 с гайками 15 с возможностью осевого перемещения в корпусе 1, поскольку The spherical self-aligning thrust bearing 10 is located in the housing 1 with a radial clearance δ, the upper bearing 11 is installed in the intermediate race 13, and the lower 12 is fixed to the barrel by a sleeve 14 with nuts 15 with the possibility of axial movement in the housing 1, since

уплотнения 9 установлен в расточке корпуса 1 и зафиксирован крышкой 16 дистанционно от подшипника 12 на величину δ₁.the seal 9 is installed in the bore of the housing 1 and is fixed by the cover 16 remotely from the bearing 12 by a value of δ ₁ .

Блок уплотнения 9 состоит из обоймы, выполненной с наружной кольцевой канавкой 18, сообщенной с полостью в которой размещены манжеты 19, посредствам радиальных отверстий 20, и с отверстием 21 в корпусе 1, в котором установлена пресс-масленка 22. Полость между манжетами 19 заполняется смазкой через отверстие 21. Внутренняя полость корпуса 1 заполнена минеральным маслом.The seal unit 9 consists of a cage made with an outer annular groove 18, in communication with a cavity in which the cuffs 19 are located, by means of radial holes 20, and with an opening 21 in the housing 1 in which the grease nipple 22 is installed. The cavity between the cuffs 19 is filled with grease through the hole 21. The internal cavity of the housing 1 is filled with mineral oil.

Вертлюг работает следующим образом.Swivel works as follows.

Вертлюг подвешивается штропом 3 к талевой системе, к стволу 2 подсоединяется ведущая буровая труба, а к отводу 6 - труба от системы циркуляции бурового раствора. Ствол 2 вращается от ведущей трубы, а через его внутренний канал прокачивается буровой раствор.The swivel is suspended by a cord 3 to the tackle system, a leading drill pipe is connected to the barrel 2, and a pipe from the mud circulation system is connected to branch 6. The barrel 2 rotates from the lead pipe, and drilling fluid is pumped through its internal channel.

За счет радиального зазора между нижним кольцом опорного подшипника 10 посадочного места корпуса 1 и сферичности сопряжения тел вращения на опорный подшипник 10 не воздействуют радиальные нагрузки, что уменьшает односторонний износ.Due to the radial clearance between the lower ring of the thrust bearing 10 of the seat of the housing 1 and the sphericity of the conjugation of the bodies of revolution, the thrust bearings 10 are not affected by radial loads, which reduces unilateral wear.

Наличие зазора между обоймой 17 нижнего масляного уплотнения 9 и нижним направляющим подшипником 12 обеспечивает свободное вращение ствола 2 при его удлинении под нагрузкой и от нагрева.The presence of a gap between the holder 17 of the lower oil seal 9 and the lower guide bearing 12 provides free rotation of the barrel 2 when it is elongated under load and from heating.

Благодаря такому исполнению повышается надежность и долговечность работы подшипников и вертлюга в целом, а также упрощается сборка и разборка при ремонтных работах.Thanks to this design, the reliability and durability of the bearings and swivel as a whole are increased, and the assembly and disassembly during repair work is also simplified.

Claims

1. A swivel comprising a body with a sling, a hollow barrel with a bend, a strut, a support, upper and lower guide bearings, an upper pressure seal and a lower oil seal of the barrel, consisting of a cage and a sleeve with cuffs located in the cavity formed by them, while the cage the upper guide bearing is mounted in the housing with the possibility of axial movement, characterized in that the support bearing is spherical radial and mounted in the housing with a radial clearance.

2. The swivel according to claim 1, characterized in that the cuffs of the lower oil seal block are mounted in a cage made with an outer annular groove having radial holes communicated with a cuff cavity communicated with a radial hole in the housing.

3. The swivel according to claim 1 or 2, characterized in that the lower guide bearing is mounted in the housing with axial movement.