ВЕРТЛЮГ

Полезная модель относится к оборудованию для бурения и ремонта нефтяных и газовых скважин.
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.)
Этот вертлюг имеет следующие недостатки.
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.
Опорный подшипник с цилиндрическими роликами обладает относительно низкой долговечностью и грузоподъемностью.
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.).
В этом вертлюге верхний подшипниковый узел размещен в обойме, установленной в корпусе и содержит один радиально-упорный подшипник, а опорный подшипник выполнен коническим.
Этот вертлюг имеет следующие недостатки.
1. Опорный подшипник установлен в корпусе беззазорно, что может привести к быстрому износу или даже заклиниванию из-за несоосности расположения всех подшипников.
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
нижний подшипник необходимо проталкивать одновременно по стволу и в корпусе.
3. Опорный конический подшипник требует высокоточного положения опорной поверхности, так как перекос приводит к быстрому его износу.
Целью полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности, уменьшение габаритов.
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.
На Фиг.1 изображен общий вид вертлюга,
Фиг.2 - выносной элемент А в увеличенном масштабе.
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.
Ствол 2 установлен с возможностью вращения на опорном 10 и двух направляющих 11 и 12 подшипниках.
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
1
уплотнения 9 установлен в расточке корпуса 1 и зафиксирован крышкой 16 дистанционно от подшипника 12 на величину δ.
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.
Вертлюг работает следующим образом.
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.
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.
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.
Благодаря такому исполнению повышается надежность и долговечность работы подшипников и вертлюга в целом, а также упрощается сборка и разборка при ремонтных работах.