Уплотнительное устройство вертлюга

Уплотнительное устройство вертлюга

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сетез Севетскнк

С©циалнстн чески х

Республик (14) б0699б

К АВтОГСКОМ СВИДЕтЕЛЬСтВ (6)) Дополнительное к авт. свнд- ву (22) ЗаЯвлено 11,1175 (2l) 2189203/22-03 с присоединением заявки Я— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 15.0578Зтоллетень яб 18

2 (51) М. Кл.

Е 21 В 21/02

feeQepeleeeeQl ееветбт

Вееете Мееестрее CCCP ее асеев eeeiyeteeel е етермтей (S3) УДК 622.242.6 (088.8) (45) Дата опубликования описания 100478 (72),Авторы нзобретеннп

С.A.Ïðèùåïà, B.È.Ðàçóâàåâ и В.A.Êàçàíöåâ

Уральский дважды ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции, ордена Красного Знамени, ордена Отечественной войны 1 степени, p3) ЗаяпптЕЛЬ ордена Трудового Красного Знамени и ордена Красное Знамя

Труда"завод тяжелого машиностроения им. Серго Орджоникидзе (54) УПЛОТНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО BEPTJIlOI"A

Изобретение относится к уплотнительным устройствам вертлюга, в частности вертлюга буровых установок, для работы при давлении Промывочной жидкости свыше 250 кгс/см б

Известно уплотнительное устройство вертлюга, включающее самоуплотняющиеся манжеты в комбинации с двумя кольцами, одно из которых выполнено иэ мягкого материала, с антифрикционными свойствами, другое - из эластичного материала (11 .

Недостаток устройства заключается в невозможности использовать его с аб.разивной жидкостью.

IS

Известно уплотнительное устройство вертлюга, включающее корпус, напорную трубу, разделительные кольца, между которыми установлены уплотнительные манжеты) 2) .

Недостаток этого устройства заключается в том, что каждая уплотнительная манжета последовательно воспринимает полное рабочее давление.

Цель изобретения - увеличение надеж-2S ностй устройства путем снижения перепада давления, действующего на уплотнения.

Достигается это тем,что устройство сыабжено чувствительным элементом, установленным внутри верхнего разделительного кольца, и дифференциальными поршнями, расположенными в последующих разделительных кольцах, причем в кольцах выполнены каналы, а полости устройства заполнены неабразивной жидкостью.

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Уплотнительное устройство включает в себя корпус 1, вращающуюся напорную трубу 2, уплотнительные манжеты 3; установленные между металлическими разделительными кольцами 4, дифференциальные поршни 5 с обратными клапанами 6, чувствительный элемент, например сильфон 7, разделительные уплотнительные элементы 8, манжеты 9, уплотняющие неподвижные соединения, элементы 10 системы для заполнения корпуса рабочей жидкостью. Сильфон 7 установлен в отверстии 11 кольца 4, а поршни 5 — в ступенчатых отверстиях 12.

Уплотнительные элементы 8 помещены в кольцевых канавках 13. В разделительных металлических кольцах 4 (кроме верхнего кольца) выполнены также соединительные каналы 14, радиальные сверления, соединяющие полости Б2, Б3, Б4 с кольцевыми пространствами соответственно

-г,г,г

606996

До пуска вертлюга в работу все полости уплотнительного устройства, кроме полостей А1,В,и отверстия 11 вплоть до чувствительного элемента 7, тщательно заполняются рабочей жидкостью

;(маслом) с откачкой из них воздуха при помощи вакуум-насоса. Полости A1, В 1 и отверстие 11 вплоть до чувствительного элемента 7 заполнены буровым раствором.

В момент создания давления в уплот- р нительном устройстве имеет место лишь передача импульса давления, при этом исключаются значительные перемещения подвижных элементов уплотнительного устройства и соответствующий значитель-(5 ный переток жидкости между камерами.

Уплотнительное устройство работает следующим образом.

Буровой раствор прокачиваемый под давлением по каналу 15 воздействует на чувствительный элемент (сильфон) 7; чувствительный элемент за счет деформации создает в камере 1 давление Р, равное рабочему давлению. К камере 1 относятся полость Б 1 и кольцевой зазор

Г - 0,03-0,1 мм вплоть до разделитель-28 ного уплотнительного элемента 8, установленного в кольцевой канавке 13 второго (считая сверху) металлического разделительного кольца. Импульс давления Р1,распространяясь вдоль кольцево- 80 го зазора Г вплоть до первого (счи1 тая сверху) разделительного уплотнительного элемента 8, воздействует на дифференциальный поршень 5, установленный в ступенчатом отверстии 12 второго 85 (считая сверху) металлического разделительного кольца.

Дифференциальный поршень 5 под действием давления Р сжимает рабочую жидкость в камере П, редуцируя давление 40 обратно пропорционально отношению площадей т и F . Камера)j включает полость

Б, кольцевой зазор В вплоть до второй (считая сверху) уплотнительной манжеты 3, соединительный канал 14, выполненный во втором (считая сверху) металлическом разделительном кольце и кольцевой зазор Г от первого разделительного уплотнительного элемента до второго разделительного уплотнительного элемента, установленного в кольцевой канавке 13 третьего (считая сверху) ме. таллического разделительного кольца.

Импульс давления Р распространяется вдоль кольцевого зазора В2 вплоть до второй уплотнительной манжеты 3, затем,"8 по соединительному каналу 14, выполненному во втором металлическом разделительном кольце 4, и кольцевому зазору

Г = 0,03-0,1 мм вплоть до второго раз- . делительного уплотнительного элемента 8,60 установленного в кольцевой канавке 13 третьего металлического разделительного (кольца. Таким образом, в камере ll создается давление

Р «-Р «с1.

F 1

Следовательно, первая уплотнительная манжета 3 и первый разделительный уп лотнительный элемент 8 работают при перепаде давления . Р„«Р, -Р1

1 !Т

Дифференциальный поршень 5, установленный в ступенчатом отверстии 12 третьего металлического разделительногс кольца 4, находяся под действием давления Р, ссздает в камере (lf (полость Б>, кольцевой зазор В вплоть до третьей уплотнительой манжеты 3, соединитель» ный канал 14, выполненный в третьем металлическом разделительном кольце и кольцевой зазор Г> от второго разделительного уплотнительного элемента 8 до третьего разделительного уплотнительного элемента 8, установленного в кольцевой канавке 12 четвертого металлического разделительного кольца) давление

1р ц1 р и

Таким образом, вторая уплотнительная манжета 3 и второй разделительный уплотнительный элемент 8 работают при перепаде давления р рц "Р1 и т ° д °

Число рабочих камер уплотнительногст устройства выбирают в зависимости от величины максимального рабочего давле" ния.

Формула изобретения уплотнительное устройство вертлюга, включащее корпус, напорную трубу, разделительные кольца между которыми установлены уплотнительные манжеты, о т .л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения надежности, за счет снижения перепада давления, действующего на уплотнения, оно снабжено чувствительным элементом, установленным внутри верхнего разделительного кольца и дифференциальными поршнями расположенными в последующих разделительных кольцах, причем в последних выполнены каналы, а все полости заполнены неабраэивной жидкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Великобритании Р 1411298, кл. Е. 1 F 1975.

2. Патент США Р 2764428, кл.285

165, 1956.

605996

Составитель A.ÏàâëoâñêèÈ

Заказ 2559/24 Тираж 734 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Созета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра3ааакав каб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Пооектная, 4