Вертлюг

 

Изобретение относится к бурению скважин , в частности к буровому оборудованию. Цель изобретения - уменьшение габаритов при одновременном повышении надежности работы за счет регулирования величины давления смазки и контроля износа уплотнительного узла. Вертлюг содержит корпус, состоящий из неподвижной и подвижной частей . Между ними размещен уплотнительный узел, к которому посредством маслопровода 21 подается от смазочной камеры масло. Смазочная камера закреплена соосно с подводом 10 и в ее корпусе 12 на патрубке 15 размещен силовой элемент в виде кольцевого разделительного поршня (П) 16, который делит смазочную камеру на масляную полость 17 и полость 18, гидравлически связанную с напорной магистралью 14. На торцовой поверхности П 16, обращенной в сторону полости 17, выполнены штоки (Ш) 19, размещенные с возможностью выхода за пределы смазочной камеры. Размещение смазочной камеры соосно с подводом 10 сокращает габариты вертлюга, а за счет Ш 19 можно изменять площадь П 16 и регулировать давление смазочной жидкости , подаваемой к уплотнительному узлу. В процессе работы вертлюга происходит расход смазочной жидкости и Ш 19 выходят из корпуса камеры. Величина выхода Ш 19 служит контролем расхода смазочной жидкости , а скорость выхода Ш 19 свидетельствует о степени изношенности манжет уплотнительного узла. 1 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 21/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4726159/03 (22) 04.08.89 (46) 30.11.91. Бюл. ¹ 44. (71) Кооперативный инженерный центр "Инвек" (72) В.С.Кугелев (53) 622.242.6 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 606996, кл, Е 21 В 21/02. 1978.

Авторское свидетельство СССР № 951182, кл. Е 21 В 21/02. 1979. (54) ВЕРТЛЮГ (57) Изобретение относится к бурению скважин, в частности к буровому оборудованию.

Цель изобретения - уменьшение габаритов при одновременном повышении надежности работы за счет регулирования величины давления смазки и контроля износа уплотнительного узла. Вертлюг содержит корпус, состоящий иэ неподвижной и подвижной частей. Между ними размещен уплотнительн ый узел, к которому посредством маслопровода 21 подается от смазочной каИзобретение относится к бурению скважин, в частности. к буровому оборудованию и может быть использовано в узлах вращения-, находящихся под воздействием давления жидкостей, например, абразивосодержащего бурового раствора.

Цель изобретения — уменьшение габаритов при одновременном повышении надежности работы за счет регулирования величины давления смазки и контроля износа уплотнительного узла.

На чертеже показан предлагаемый вертлюг.

„„Я2 „„1694850 А1 меры масло, Смазочная камера закреплена соосно с подводом 10 и в ее корпусе. 12 на патрубке 15 размещен силовой элемент в виде кольцевого разделительного поршня (П) 16, который делит смазочную камеру на масляную полость 17 и полость 18, гидрав.лически связанную с напорной магистралью

14. На торцовой поверхности П 16, обращенной в сторону полости 17, выполнены штоки (Ш) 19, размещенные с возможностью выхода эа пределы смазочной камеры.

Размещение. смазочной камеры соосно с подводом 10 сокращает габариты вертлюга, а.эа счет Ш 19 можно изменять площадь П

16 и регулировать давление смазочной жидкости, подаваемой к уплотнительному узлу.

В процессе работы вертлюга происходит расход смазочной жидкости и Ш 19 выходят из корпуса камеры. Величина выхода Ш 19 служит контролем расхода смазочной жид-, кости, а скорость выхода Ш 19 свидетельствует о степени изношенности манжет уплотнительного узла. 1 ил. (,Ь 0

Вертлюг содержит корпус, включающий . д неподвижную и подвижную части. Неподвижная часть включает нижнюю часть корпуса 1, к которой крепится штроп ° 2 и связанный с нижней частью фонарь 3 с раз- . О. мещенными в нем уплотнительным узлом. включающим корпус 4, манжеты 5, распорную втулку 6, манжеты 7 и нажимной фланец

8. К фонарю 3 посредством болтов 9 крепится подвод 10. С подводом 10 соосно связана смазочная камера, крышка 11 которой закреплена на фланце подвода 10, а корпус выполнен в виде цилиндра 12, к которому посредством гайки 13 прикреплена напор1694850

15

25

35

55 ная магистраль 14, По оси смазочной камеры установлен патрубок 15 с охватывающим его силовым элементом, выполненным в виде кольцевого разделительного поршня 16, который разделяет смазочную камеру на масляную полость 17 и полость 18 для промывочной жидкости, гидравлически связанную с напорной магистралью 14. На торцовой поверхности поршня 16 со стороны масляной полости 17 выполнены штоки

19, размещенные в масляной полости 17 с возможностью выхода за габариты смазочной камеры посредством отверстий с уплот нительными элементами 29, выполненными в крышке 11 смазочной камеры. Масляная полость 17 маслопроводом 21 связана с уплотнительным узлом. Подвижная часть вертлюга включает шпиндель 22, закрепленную на нем втулку 23 с уплотнением 24 и отбойник 25, Смазочная камера имеет пробку 26 для заливки смазочной жидкости (масла) в масляную полость 17, а между неподвижной и подвижной частями корпуса размещены подшипники 27 и уплотнения 28;

Вертлюг работает следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением проходит в вертлюге через напорную магистраль (буровой рукав) 14, крышку 11, подвод

10, втулку 23 и шпиндель 22. Шпиндель 22 связан с бурильной колонной (не показана) и вращается в подшипниках 2?, которые загерметизированы .уплотнениями 28, защищенными от попадания грязи отбойником 25. Герметизация рабочей жидкости в вертлюге осуществляется уплотнением 24 и уплотнительным узлом (сальником), размещенным в корпусе 4. Все неподвижные части уплотняются прокладками. Со стороны рабочей жидкости установлены одна или несколько манжет 5, направленных раструбом в сторону рабочей жидкости. Последняя из этих манжет опирается на распорную втулку 6, которая имеет кольцевые проточки 29, соединенные одним или несколькими отверстиями 30. Кольцевые проточки с отверстиями образуют камеру, в которую подается смазывающая жидкость из полости 17 по линии маслопровод 21. Зазор между втулкой 23 и корпусом 4 со стороны смазывющЕй жидкости герметизируется одной или несколькими манжетами 7, раструб которых направлен в сторону с мазы ва ю щей жидкости. Необходимое предварительное контактное давление в манжетах их износа осуществляется нажимным фланцем 8 при помощи болтов 9. Полость 17 через отверстие, закрываемое пробкой 26 заполняется смазочной жидкостью, Рабочая жидкость через отверстия в патрубке 15 воздействует на поршень 16, который передает все возможные колебания давления рабочей жидкости смазочной жидкости, разгружая таким образом манжеты 5 от разрушающего действия перепада давления рабочей жидкости.

Для того, чтобы на поверхность трения манжет 5.не попадали абразивные частицы из рабочей жидкости необходимо превышение давления смазочной жидкости над рабочей. Это достигается тем, что площадь поршня со стороны смазочной жидкости уменьшается на заданную величину за счет прикрепленных к нему одного или нескольких штоков 19, герметизируемых уплотнениями 20.

Анализ работы сальника показывает, что на его долговечность существенное влияние оказывает неконцентричность рабочих поверхностей втулки 23 и корпуса 4

С целью исключения неконцентричности корпус 4 монтируется в фонаре 3 с возможностью центровки по манжетам 5 и 7.

Цилиндр 12 располагается соосно напорной магистрали рабочая жидкость проходит через него, а его наибольший габарит в плоскости, перпендикулярной оси нагнетательной линии, не превышает габарита присоединительного фланца подвода 10. так как любое другое его размещение увеличивает вероятность повреждения смаэочной камеры при проведении буровых работ, а также при монтаже и демонтаже вертлюга.

По размерам цилиндр 12 выполняется таким, что объема смазочной жидкости достаточно для обеспечения надежной работы уплотнительного узла до его замены.

В процессе работы вертлюга происходит расход смазочной жидкости и шток 19 будет выходить из цилиндра 12. Величина выхода штока 19 служит контролем расхода смазочной жидкости. а скорость выхода штока свидетельствует о степени изношенности манжет уплотнительного узла. При существенном изменении скорости движения штока 19 следует заменять манжеты уплотнительного узла.

Формула изобретения

Вертлюг, содержащий корпус, включающий неподвижную и подвижную части, уплотнительный узел, связанный с неподвижной частью корпуса подвод и смазочную камеру, разделенную силовым элементом на связанную с уплотнительным узлом масляную полость и полость для промывочной жидкости, гидравлически свяэанную с напорной магистралью, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что. с целью уменьшения габаритов при одновременном повышении надежности работы эа счет регулирования величины

1694850

Составитель Е.Столбцов

Техред IVI.Mîðråíòàë Корректор О.Кравцова

Редактор И.Сегляник

Заказ 4140 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 давления смазки и контроля износа уплотнительного узла, масляная камера установлена на подводе соосно с последним, при этом силовой элемент выполнен в виде кольцевого разделительного поршня, охватывающего установленный по оси камеры патрубок, а со стороны масляной полости на торцовой поверхности кольцевого разделительного поршня выполнены штоки, размещенные в масляной полости с возможностью выхода за габариты смазочной камеры по5 средством отверстий с уплотнительными элементами, выполненными в крышке смазочной камеры.