Устройство для центрирования исполнительного органа и бурового става

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЦЕНТРИ . РОВАНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА И 1БУРОВОГО СТАВА, включающее шлицевой телескопический вал, состоящий из внешней и внутренней секций, на ко .торых установлены ступицы, шарнирно соединенные посредством тяг и опорIных лыж между собой, и буровую штангу , соединенную с внутренней секцией , отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции путем уменьшения количества телескопических валов в буровом ставе, устройство снабжено стержнями с упругими .элементами и дополнительной ступицей с упорами, установленной на буровой штанге с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через стержни и упругие элементы со ступицей внешней секции. 2.Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что на неподвижных ступицах выполнены кронштейны , а которых размещены стержни, при i этом каждый стержень имеет .бурт, 3.Устройство .по пп. 1 и 2, о т ko личающеес.я тем, что упругие элементы установлены между буртами стержней и кронштейнами ступиц, расположенных на внешней секции.

(19) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦ)ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Э(59 Е 21 С 9 00

1„,.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ( з

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР пО делАм .изОБРетений и ОтнРьпий

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3366449/22-03 (22) 17.12;81 (46) 23.03.83. Бюл., 9 11 (72) И.Д. Богомолов, К.В. Начев, . Н;И. Скорняков, A.Â. Дюков и Н.И.Стекачев . (71) Кузбасский политехнический институт (53) 622.233.055(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 318675, кл. E 21 В 17/10, 1970.

2.. Авторское свидетельство СССР в 794174, кл. Е 21 В 17/10, 1979 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ЦЕНТРИРОВАНИЯ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА И

« БУРОВОГО СТАВА, включающее шлицевой телескопический вал, состоящий из внешней и внутренней секций, на ко.торых установлены ступицы, шарнирно соединенные посредством тяг и опор ных лыж между собой, и буровую штангу, соединенную с внутренней секцией, о т л,и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции путем уменьшения количества телескопических валов в буровом ставе, устройство снабжено стержнями с упругими элементами и дополнительной ступицей с упорами, установленной на буровой штанге с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через стержни и упругие элементы со ступицей внешней секции.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я .тем, что на непод- вижных ступицах выполнены кронштейны, а которых размещены стержни, при этом каждый стержень имеет бурт. . I

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т — л и ч а ю щ е е с.я тем, что упругие элементы установлены между буртами стержней и кронштейнами ступиц, расположенных на внешней секции.

° %

1006744

Изобретение относится к горному делу, а именно к центрирующим уст- °, ройствам, применяемым при бурении скважин.

Известно устройство, включающее забурник, исполнительный орган, укрепленный на буровом валу, буровой став с опорными фонарями, имеющими поверхности, касающиеся стенок скважины (1).

Недостатком этого устройства является то, что поверхности опорных фонарей устанавливаются в скважине .с зазором. В результате существования зазоров буровой став и исполнительный орган совершают колебания, разбивая стенки скважины. .Кроме того, из-за колебаний исполнительного органа скважина бурится .большего диаметра, чем предусмотрено технической характеристикой расширителя. Это затрудняет применение стандартной сегментовой углепластовой .крепи.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для центрирования исполнительного органа и бурового става, включающее шлицевой телескопический .вал, состоящий из внешней и внутренней секций, на которых установлены ступицы, шарнирно соединенные посредством тяг и опорных лыж между собой, и буровую штангу, соединенную с внутренней секцией (2).

Недостатком известного устройства является то, что при наборе длинного бурового става требуется много телескопических валов, что удорожает стоимость бурового става, так как при изготовлении телескопических валов необходимо проводить дорогостоящие фрезерные и токарные работы.

Целью изобретения является упрощение конструкции путем уменьшения количества телескопических валов в буровом ставе.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для центрирования исполнительного органа и бурового става, включающее шлицевой телескопический вал, состоящий из внешней и внутренней секций, на которых установлены ступицы, шарнирно соединенные посредством тяг и опорных лыж между собой, и буровую штангу, соединенную с внутренней секцией, снабжено стержнями с упругими элементами и дополнительной ступицей с упорами, установленной на буровой штанге с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через стержни и упругие элементы со ступицей внешней секции.

Кроме того, на неподвижных ступицах выполнены кронштейны, в которых размещены стержни, при этом каждый стержень имеет бурт.

При этом упругие элементы установлены между буртами стержней и кронштейнами ступиц, расположенных на внешней секции.

На фиг. 1 изображено устройство,. общий вид; на фиг. 2 †.сечение A-A на фиг. 1.

Устройство для. центрирования ис10 полнительного органа и бурового става состоит из внешней 1 и внутренней

2 секций. Внутренняя секций 2 входит во внешнюю секцию 1. Внешняя и внутренняя секции образуют теле 5 скопический вал.

Внешняя секция 1 соединяется одним концом с буровой штангой 3 (например, резьбой), а другим концом, имеющим внетреннее шлицевое посадочное место 4, сопряжена с шлицевой головкой 5, имеющейся на секции 2.

Секция 2 соединяется с буровой штангой 6 (например, резьбой). На внеш-. ней 1, внутренней 2 секциях и буровой штанге 6 укреплены ступицы 7. На буровой штанге 6 с возможностью осе-. вого перемещения размещена ступица 8.

Конструкции ступиц 7 и 8 аналогичны и состоят из корпусов 9, подшипников 10 и крышек 11. Подшипники

ЗО ступицы 8 посажены на втулку 12, которая подвижно сопряжена с буровым валом 6. К ступицам 7 шарнирно присоединены тяги 13, которые .шарнирно соединены между собой и с опорным»»

35 лыжами 14.

65 .тупицы 7 и 8, размещенные на буровой штанге 6, шарнирно соединены с тягами 15, которые шарнирно крепятся к лыжам 16.

Таким образом, секции 1 и 2 со ступицами 7, рычагами 13 и лыжами

14 образуют один центрирующий фонарь, а буровая штанга 6 со ступицами 7.и 8, тягами 15 и лыжами 16 второй центрирующий фонарь.

На ступицах 7, размещенных на секциях 1 и 2, имеются кронштейны 17 с отверстиями, в которые входят стержни 18. На стержне 18 выполнен бурт

19. Между буртом 19 и кронштейном

17 размещен упругий элемент 20.

На одном конце стержня 18 выполнен поясок 21, препятствующий его выпаданию из кронштейна 17.

Стержни 18 с буртом и пояском, упругие элементы 20 составляют толкающий механизм, который концами стержней сопрягается с упорами 22, выполненными на ступице 8.

Буровая штанга может быть соединена или с исполнительным органом 23, или продолжаться буровым ставом с аналогичными по конструкции центрирующимй опорами.

Устройство работает следующим образом.

1006744

В исходном положении исполнительный орган 23 резцами не упирается в . забой. Лыжи 16 второго центрирующего фонаря сопрягаются со стенками скважины. Лыжи 14-первого центрирующего фонаря со стенками скважины не сопрягаются. Упругий элемент 20 разжат не сдеформирован). Концы стержней 18 сопряжены с упорами 22. Такое положение упругих элементов и стержней обеспечивает первоначальное касание опорных лыж 16 в стенку скважины при отсутствии усилия подачи.

Вращение исполнительному органу и поступательное перемещение центрирующему устройству сообщается от буровой машины посредством става 3 .

При входе исполнительного органа

23 в контакт с массивом происходит сближение ступиц 7, расположенных на секциях 1 и 2. Лыжи 14 приближаются к стенкам скважины .и затем распираются в них. За счет сближения ступиц происходит деформация упругих элементов 20. деформируясь, упругие элементы 20 воздействуют на бурты 19 стержней 18.

Концы стержней воздействуют на упоры 22 подвижной ступицы 8.

Ступица 8 перемещается re буровой

5 штанге 6 в осевом направлении к ступице 7. При перемещении ступицы про-. исходит распор лыж 16 в стенки с усилием, зависящим от усилия подачи.

Осевое усилие от става 3 исполip нительному органу 23 передается через следующие детали и узлы: став 3, секция 1, ступицы опорного фонаря секции 2, секцию 2, буровую штангу 6, исполнительный орган 23.

Вращение исполнительному органу и буровому ставу телескопическим валом передается за счет шлицевого соединения, выполненного на его секциях.

Применение предлагаемого устройства позволит упростить конструкцию . путем уменьшения количества телескопических валов в буровом ставе, при этом снизится его стоимость.

1006744

Составитель В. Гриценко

Редактор Л. Гратилло Техред И.Костик

Корректор Е.Роьи, Подписное

/ \

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2079/54 Тираж б01

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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