патентная проработка
.docxПри изучении литературы, патентов и различных изобретений следует отметить, что многие авторы и изобретатели уделяют большое внимание проблеме надежности и долговечности работы вертлюга.
Цель изобретения - повышение надежности работы вертлюга за счет упрощения механизма поджатия узла уплотнения и защита узла уплотнения от абразивных частиц рабочей жидкости.
Что бы добиться указанной цели предлагаю следующую конструкцию вертлюга по патенту №2116430 [13] (рисунок 1.1). Сущность изобретения заключается в том, что в вертлюге, включающем составной корпус, состоящий из нижней и верхней частей, установленный в корпусе на подшипниках ствол, в нижней части которого размещен узел уплотнения, нижняя часть корпуса выполнена составной, состоящей из обоймы, соединенной с верхней частью корпуса, и зажима, размещенного в обойме на резьбе, а на торце ствола и на торце зажима выполнены цилиндрические прорези, в которые с зазором установлено концентрическое кольцо, выполненное из неметаллического антифрикционного материала.
На рис. 1 изображен общий вид вертлюга с разрезом; на рис. 2 - выносной элемент А на рис. 1; на рис. 3 - вид Б на рис. 1; на рис. 4 - сечение В-В на рис. 1.
Так как поставленная задача решается признаками, которые в совокупности не выявлены в других технических решениях, то можно сделать вывод, что предложенное решение соответствует критериям изобретения "новизна", целью которого является повышение надежности работы вертлюга за счет упрощения механизма поджатия узла уплотнения и защита узла уплотнения от абразивных частиц рабочей жидкости.
Рисунок 1-Общий вид вертлюга с разрезом
Рисунок 2-выносной элемент А
Рисунок 3- Вид Б
Рисунок 4- Сечение В-В
Вертлюг состоит из ствола 1, составного корпуса, состоящего из верхней части 2 и составной нижней части, состоящей из обоймы 3, соединенной на резьбе с верхней частью 2 корпуса, и зажима 4, размещенного в обойме 2 на резьбе. На упоре 5, закрепленном на стволе 1, установлен упорный подшипник 6. Над упорным подшипником 6 размещен центрирующий радиальный подшипник 7, который закреплен на стволе 1 с помощью кольца 8. Между упором 5 и обоймой 3 размещен второй радиальный подшипник 9. Между стволом 1 и обоймой 3 размещен узел уплотнения, состоящий из пакета уплотнительных манжет 10 и нажимного кольца 11. На торце ствола 1 и на торце зажима 4 выполнены цилиндрические прорези, в которые с зазором установлено концентрическое кольцо 12, выполненное из неметаллического антифрикционного материала, например фторопласта. В верхней части ствола 1 на оси 13 размещен строп 14. К боковой поверхности ствола 1 приварен подвод 15 с ребром жесткости 16. Выпадению оси 13 из ствола 1 препятствует установочный винт 17. Внутренняя масляная полость, размещенная между корпусом и стволом, уплотнена при помощи уплотнительных колец 18, 19. Между зажимом 4 и обоймой 3 размещено уплотнительное кольцо 20. Заполнение масляной полости осуществляется через масленку 21. Для слива отработанного масла служит отверстие с пробкой 22. Упор 5 на стволе 1 стопорится при помощи винтов 23. Скручиванию обоймы 3 из верхней части 2 корпуса препятствуют болты 24. Проворачиванию зажима 4 во время работы вертлюга препятствуют установочные винты 25, торцы которых входят в овалообразные канавки, выполненные на средней шестигранной части зажима 4. В нижней части зажима 4 выполнена резьба для подсоединения ведущей бурильной трубы. Смазка оси 13 осуществляется через каналы, выполненные в ней, заполнение которых производится через масленки 26
К подводу 15 присоединяется нагнетательный шланг промывочного насоса. Нижнюю часть зажима 4 подсоединяют к ведущей бурильной трубе, закрепленной во вращателе бурового станка и соединенной с колонной бурильных труб в скважине. Затем включают насос, и промывочная жидкость поступает через шланг в подвод 15, в неподвижный ствол 1 и далее через зажим 4 в колонну бурильных труб в скважину. Далее включают вращатель станка, вращение которого передается на закрепленную в нем колонну бурильных труб. Вместе с трубами начинает вращаться присоединенный к ним зажим 4 и вместе с ним весь корпус с обоймой 3 и верхней частью 2.
Для устранения протечек промывочной жидкости в масляную полость необходимо поджать узел уплотнения, для чего требуется отвернуть установочные винты 25 на несколько оборотов до выхода их концов из овалообразных пазов, выполненных на зажиме 4, затем довернуть зажим 4 в обойму 3, а установочные винты 25 завернуть до упора. Указанную операцию можно осуществлять без разборки вертлюга и без отсоединения колонны труб.
Концентрическое кольцо 12, размещенное в цилиндрических прорезях, выполненных на торцах зажима 4 и ствола 1, выполняют функции лабиринтного уплотнения и препятствуют проникновению абразивных частиц из промывочной жидкости к узлу уплотнения. После износа концентрического кольца 12 его заменяют.
Технический результат применения этого изобретения: Предложенный вертлюг позволяет регулировать величину поджатия узла уплотнения без разборки вертлюга и без отсоединения колонны труб, кроме того, у предложенного вертлюга узел уплотнения дополнительно защищен при помощи концентрического кольца, размещенного в цилиндрических прорезях, выполненных на торцах ствола и зажима, от абразивных частиц промывочной жидкости.