Замковое соединение буровых штанг

 

ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУPOBblX ШТАНГ, содержашее на конце одной штанги некруглый в поперечном сечении хвостовик и на конце другой штанги муфту с конгруэнтным хвостовику осевым отверстием и двумя радиальными отверстиями под фиксатор, связываюший хвостовик и муфту в рабочем положении, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, радиальные отверстия в муфте выполнены в виде овала, большая ось которого перпендикулярна продольной оси штанги, а соотношение осей овала не ме нее 1:1,3. (Л 00 01 со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК заев E 21 В 17/046

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /ц

«/

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3578431/22-03 (22) 18.04.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) В. Б. Балашов, П. В. Чеботарев, А. В. Мартынов, В. Н. Шамшин, С. К. Рубцов, А. И. Кацай, А. Д. Каратаев и А. С. Сеидов (71) Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (53) 622.24-05 (088.8) (56) 1. Фишман И. Л. и др. Буровой ста-. нок БСВ-3. М., «Недра», 1968, с. 85-90.

2. Авторское свидетельство СССР № 717320, кл. Е 21 В 17/02, 1978 (прототип) .

„„Я0„„1118759 А (54) (57) ЗАМКОВОЕ СОЕДИН ЕНИ Е БУРОВЫХ ШТАНГ, содержашее на конце одной штанги некруглый в поперечном сечении хвостовик и на конце другой штанги муфту с конгруэнтным хвостовику осевым отверстием и двумя радиальными отверстиями под фиксатор, связываюший хвостовик и муфту в рабочем положении, отлича«г«щееся тем, что, с целью повышения надежности работы, радиальные отверстия в муфте выполнены в виде овала, большая ось которого перпендикулярна продольной оси штанги, а соотношение осей овала не менее 1:1,3.

1118759

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для соединения буровых штанг.

Известен буровой став, в котором соединения штанг производится под действием веса наращиваемой штанги путем замыкания подпружиненных кулачков, а разъединение осуществляется маши нистом из кабины с помощью специального ключа (1).

Недостатками такой конструкции являются наличие ручных операций и предварительного переподъема бурового става при

его разборке и сложность изготовления.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является замковое соединение буровых штанг, содержащее на одном конце одной штанги некруглый в поперечном сечении хвостовик и на конце другой штанги муфту с конгруэнтным хвостовику осевым отверстием и двумя радиальными отверстиями под фиксатор, связывающий хвостовик и муфту в рабочем положении (2).

Недостатком известной конструкции является низкая надежность при работе, так как из-за наличия технологических зазоров между муфтой и хвостовиком последний может проворачиваться относительно муфты на некоторый угол, в результате чего происходит перераспределение нагрузки таким образом, что крутящий момент воспринимается фикСатором, который предназначен для предотвращения осевого размыкания бурового става. Это приводит к деформации и разрушению фиксатора, в результате чего снижается надежность замкового соединения.

Цель изобретения — повышение надежности работы замкового соединения буровых штанг.

Указанная цель достигается тем, что в замковом соединении буровых штанг, .содержащем на конце одной ц танги некруглый в поперечном сечении хвостовик и на конце другой штанги муфту с конгруэнтным хвостовику осевым отйерстием и двумя радиальными отверстиями под фиксатор, связывающий хвостовик и муфту в рабочем положении, радиальные отверстия в муфте выполнены в виде овала, большая ось которого перпендикулярна продольной оси штанги, а соотношение осей овала не менее 1.1 3

На фиг. 1 изображено замковое соединение буровых штанг с разрезом; на фиг. 2то же, вид боку.

Замковое соединение буровых штанг имеет некруглый в поперечном сечении хвостовик 1 с поперечным отверстием 2, закрепленный на конце штанги 3. Муфта 4, имеющая осевое отверстие 5, конгруэнтное хвостовику 1, и два овальных отверстия 6, закреплена на конце штанги ?. Большая ось овала 6 перпендикулярна оси штанги 7, а соотношение осей овала не менее 1:1,3.

Фиксатор выполнен двухсторонним в виде двух кулачков 8, подпружиненных пружиной

9 и расположенных симметрично оси хвостовика 1. Кулачки 8 находятся в поперечном отверстии 2 хвостовика 1 с возможностью взаимодействия с овальными отверстиями 6 муфты 4. Для предотвращения выпадения из поперечного отверстия 2 хвос 0 товика 1 кулачки 8 выполнены с головками

10, с которыми взаимодействуют торцы втулок 11, закрепленные в отверстии 2 хвостовика 1. На втулке 11 со стороны ссюсного овального отверстия 6 и на внутренней стороне овального отверстия 6 муфты 4 вы-. полнены фаски 12 и 13. В головках 10 кулачков 8 имеются углубления 14, в которые сжимается пружина 9 при смыкании кулачков 8 в момент сборки и разборки бурового става. Хвостовик 1 и муфта 4 имеют скосы 15 и 16 соответственно. На кулачках

8 имеются фаски 17. Муфта 4 имеет пазы

18 для направления механизма размыкания.

Замковое соединение работает следующим образом.

Хвостовик 1 входит в отверстие 5 муфты 4 до соприкосновения фаски 17 кулачка

8 о скос 16 муфты 4. Затем скосы 16 нажимают на фаски 17, преодолевая усилие пру-. жины 9, при этом кулачки 8 сходятся в центре поперечного отверстия 2 хвостовика

I. Хвостовик 1 продолжает осевое движение до тех пор, пока ось овальных отверстий 6 муфты 4 совместится с осью кулачков 8.

После этого кулачки 8 под действием силы пружины 9 входят в отверстие 6 муфты 4соединение замкнулось.

При работе соединения передача крутящего момента от муфты к хвостовику происходит после поворота муфты (или хвостовика) на угол, обусловленный технологи40 ческим зазором, необходимым по условиям сборки замковых соединений до возникновения контакта между рабочими поверхностями гнезда муфты и хвостовика.

За счет выполнения отверстий в муфте в виде овала, большая ось которого перпендикулярна продольной оси штанги, при соот ношении осей овала не менее 1:1,3 кулачки даже при некотором износе контактирующих поверхностей ниппеля и муфты, передающих крутящий момент, не участвуют

50 в передаче крутящего момента.

Дл я разъеди нения штанг необходимо механизм для разъединения (не показан) направить с помощью гидроцилиндра (или другого механизма) в пазы 18. При этом он нажимает на кулачки 8, преодолев силу сжатия пружин 9, сводит кулачки в центр отверстия 2 хвостовика l. После этого муфта 4 и хвостовик 1 свободно разводятся в противоположные стороны.

1118759

Технико-экономический эффект от применения изобретения заключается в повышении надежности замкового соединения

4 буровых штан работе благодаря устранению участия кулачков фиксатора в передаче крутящего момента.

Состав ител ь В. Жа ров

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 7393/23 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва; Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4