SU1070294A1

SU1070294A1 - Шарнирна муфта преимущественно дл бурильной колонны

Info

Publication number: SU1070294A1
Application number: SU813353282A
Authority: SU
Inventors: Людвиг Адольфович Райхерт; Борис Яковлевич Антонов; Владимир Данилович Поташников; Иван Михайлович Фрыз
Original assignee: Всесоюзный Ордена Трудового Красного Знамени Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1981-10-16
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1984-01-30

Abstract

ШАРНИРНАЯ МУФТА ПРЕИМУШЕСТВЕННО ДЛЯ БУРИЛБНОИ КОЛОННЬ1 , содержаща Ниппель со сферической опорной питой, установленной в полости полу муфты между подп тниками, и герметизирующее кольцо, расположенное между полумуфтой и п той в секторе с наиболь шим поперечным сечением между подп тниками , отлича/р-ща с тем, что, с целью повышени надежности работы прн использовании в качестве герметизирующего кольца набора манжетных уплотнений, полумуфта выполнена со сферической проточкой коаксиально сфере п ты в секторе от 10 до 30&deg; дл размещени герметизирующего кольца. (Л 1C со

Description

Изобретение относитс к буровой технике и может быть использовано при корректировании направлени проходки скважины в качестве шарнирного переходника бурильной колонны.

Известна шарнирна муфта дл бурильной колонны, содержаш.а ниппель со сферической опорной п той, закрепленную на нем ведомую полумуфту, переходник с навинченной на него ведущей полумуфтой, в которой между верхним и нижним подп тниками подвижно закреплена опорна п та и герметизирующее кольцо 1.

Однако известна и1арнирна муфта характеризуетс недостаточной надежностью в работе при одновременном воздействии на Нее пульсирующего давлени промывочной жидкости и знакопеременных механических нагрузок, поскольку герметизирующее кольцо с одной стороны в месте контакта опорной н ты с подп тником усиленно изиащиваетс , а с другой стороны-, за счет увеличени зазора между ними прослабл етс и пропускает промывочную жидкость, что приводит к быстрому выходу муфты из стро .

Наиболее близкой к предлагаемой вл етс шарнирна муфта, содержаща ниппель со сферической опорной п той, установленной в полости полумуфты между подп тниками , и герметизирующее кольцо, выполненное в виде двух сальниковых набивок , расположенное между полумуфтой и п той в секторе с наибольшим поперечным сечением между подп тниками 2.

Недостаток указанной шарнирной муфты заключаетс в том, что дл обеспечени надежной герметизации шарнира необходима сильна -предварительна зат жка сальника. Это приводит к увеличению силы трени , а Следовательно, к быстрому износу сальников. При этом в шарнире возникает значительный момент сопротивлени отклонению осей подвижно соединенных между собой элементов щарНира , что отрицательно сказываетс на эксплуатационных характеристиках шарнирной муфты при использовании ее в составе КНБК (компоновки Нижней части бурильной колонны), работающих по принципу отвеса, дл уменьшени зенитного угла .

Цель изобретени - повышение надежности работы при использовании в качестве герметизирующего кольца набора манжетных уплотнений.

Указанна цель достигаетс тем, что в шарнирной муфте преимущественно дл бурильной колонны, содержащей ниппель со сферической опорной п той, установленной в полости полумуфты между подп тниками и герметизирующее кольцо, расположенное между полумуфтой и п той в секторе с наибольщим поперечным сечением

между подп тниками, полумуфта выполнена со сферической проточкой, коаксиально сфере п ты в секторе от 10 до 30° дл размещени герметизирующего кольца.

На чертеже показана предлагаема шарнирна муфта, общий вид.

Шарнирна муфта содержит ниппель 1 со сферической опорной п той 2, закрепленную на нем ведомую кулачковую полумуфту 3, переходник 4 с навинченной на

него ведущей полумуфтой 5, в которой между верхним 6 и Нижним 7 подп тниками подвижно закреплена опорна п та 2, и герметизирующее кольцо 8. При этом ведуща кулачкова полумуфта 5 выполнена со сферической проточкой -9 коаксиально сфере п ты 2 в секторе от 10 до 30°, центр симметрии которой совпадает с центром сферы опорной п ты 2, и в этой проточке 9 установлено герметизирующее кольцо 8, которое поджато между подп т0 Никами б и 7 и п той 2. Герметизирующее кольцо 8 муфты выполнено из набора манжетных уплотнений в виде сферического по са, образующие торцовых поверхностей которого проход т через центр симметрии и образуют между собой угол от 10

до 30°. Кольцо 8 может быть выполнено составным из различных материалов.

Шарнирна муфта работает следующим образом.

При воздействии на ниппель 1 и переQ ходник 4 усилий, сжимающих муфту, сфе рическа п та 2 опираетс на верхний подп тник 6, вставленное в сферическую проточку 9 ведущей полумуфты 5 герметизирующее кольцо 8 поджато подп тниками 6 и 7 и п той 2. а его сферические рабочие поверхности плотно прилегают к п те 2 и ведущей полумуфте 5. Крут щий момен-т от переходника 4 на ниппель 1 передаетс кулачковыми полумуфтами 3 и 5. Сферическа форма н ты 2 обеспечивает щарнирное соединение переходника 4 с ниппелем 1 и поворот их осей относительно друг друга.

Избыточное давление промывочной жидкости воздействует на п ту 2 и снижает контактные напр жени между п той 2

г и подп тником 6, одновременно герметизирующее кольцо 8 поджимаетс избыточным давлением к подп тнику 7, обеспечива надежную герметизацию муфты.

Угол 30° между образующими торцовых поверхностей 10 кольца 8 обеспечивает

- исключение возможности защемлени кольца при поворотах осей ниппел и переходника во всем диапазоне допустимо возможных углов. Защемление кольца с последующим нарущением его целостности

может происходить в результате увеличени зазоров между контактными площадками опорной п ты и подп тников при рабочем износе этих деталей. При этом нижний 3 предел 10° обусловлен устойчивостью уплотйительного кольца и удобством его монтажа. Установка герметизирующего кольца, поджатого между подп тниками в сферической проточке, центр симметрии которой совпадает с центром сферы опорной п ты, обеспечивает, во-первых, максимально возможную разгрузку п ты за счет воздействи гидростатического давлени промывочной жидкости на максимально, возможное Ю сечение п ты, во-вторых, исключает возм-ожность его защемлени и усиленного износа, так как при допустимых углах поворота оси ниппел относительно оси переходника исключаетс попадание герметизирующего кольца в зону контактных площадок п ты с подп тником, в-третьих, 10702 4. обусловливает равномерное обжатие и износ этого кольца, что повышает надежность его работы при пульсирующем давлении и знакопеременных нагрузках, Выполнение герметизирующего кольца со сферическими рабочими и торцовыми поверхност ми, образующие которых проход т через центр симметрии, обеспечивает равномерное прижатие его к уплотн емым поверхност м и равномерный его износ, что повышает надежность работы муфты. Технико-экономическа эффективность от внедрени изобретени заключаетс в снижении материальных затрат на проводку скважин за счет увеличени срока службы шарнирной муфты.

Claims

ШАРНИРНАЯ МУФТА ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, содержащая ниппель со сферической опорной пятой, установленной в полости полу муфты между подпятниками, и герметизирующее кольцо, расположенное между полумуфтой и пятой в секторе с наибольшим поперечным сечением между подпятниками, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы при использовании в качестве герметизирующего кольца набора манжетных уплотнений, полумуфта выполнена со сферической проточкой коаксиально сфере пяты в секторе от 10 до 30° для размещения герметизирующего кольца.