Бурильная головка

 

Изобретение относится к ударновращательному бурению и позволяет повысить срок службы бурильной головки за счет компенсации радиального биения штанги. Для этого головка имеет корпус 3 с закрепленным посредством фиксирующей детали вставным элементом (ВЭ) 4. Он содержит лопатки 5 дпя передачи крутящего момента от бурового агрегата и продольную выемку 6 в виде глухого отверстия. В него выходит радиальное отверстие 7 для подвода промывочного агента. Промывочная головка 9 имеет внутренний i стакан (ВС) 10, упорная 21 торцовая поверхность (П) которого выполнена § W 21 232611 10791 13 S 1Z 6 tN9 00 Од 15 19 СП Фи2.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 Е 21 С 11/00, 7/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н IlATEHTY гуди/1 107 91ФО 8 12

22 Л Йг

Ю Й,Г

il g

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3675857/22-03 (22) 15.12.83 (31) А 39-83 (32) 07.01.83 (33) AT (46) 23 .01.87. Бюл . 11 - 3 (71) Ферайнигте Эдельштальверке АГ (АТ) (72) Вернер Шантль и Карл Майсенбихлер (АТ) (53) 622. 807. 002 (088. 8) (56) Медведев И.Ф. и Пуляев А.И. Вращательно-ударное бурение шпуров и скважин. — M. Госгортехиздат, 1962, с. 94-95.

Авторское свидетельство СССР

9 899905, кл. Е 21 С 7/02, 1979.

„„SU„„110 А5 (54) БУРИЛЬНАЯ ГОЛОВКА (57) Изобретение относится к ударновращательному бурению и позволяет повысить срок службы бурильной головки за счет компенсации радиального биения штанги. Для этого головка имеет корпус 3 с закрепленным посредством фиксирующей детали вставным элементом (ВЭ) 4. Он содержит лопатки 5 для передачи крутящего момента от бурового агрегата и продольную выемку 6 в виде глухого отверстия. В него выходит радиальное отверстие 7 для подвода промывочного агента. Промывочная головка 9 имеет внутренний стакан (ВС) 10, упорная 21. торцовая поверхность (П) которого выполнена

1286 конусной или сферической. Концентрично ВЭ 4 установлена муфта 15. В ее кольцевую полость выходят выполненные в ВС 10 сверления 13. Муфта 15 фиксируется гайкой 19 и подпружини вается относительно ВС 10. Его П 21 взаимодействует с торцовой упорной П 22 опорной втулки 23 через пружины 24. Головка 9 ограничена в своей аксиальной подвижности с помощью упорного элемента 25, закрепленного на корпусе 3 посредством резьбы. Корпус 3 подпружинен относительно П 21 °

Элемент 25 имеет фиксатор резьбового

110 соединения в виде штифтов 26, заходящих в имеющиеся в ВС 10 пазы 27 для исключения его проворачивания. Втулка 23 выполнена с пазами 28 на своей опорной П. В процессе бурения промывочный агент подается через сверления 13, отверстие 7 и выемку 6 на забой. Головка 9 повторяет точные движения ВЭ 4 вместе с ним. При этом положение ВЭ 4 относительно корпуса 3 регламентировано и бурильная головка не совершает никахих дополнительных движений . 5 s. u. ф — лы, 4 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурильным головкам для ударно-вращательного, ударного или вращательного агрегата.

Цель изобретения — повышение срока службы бурильной головки за счет компенсации радиального биения штанги.

На фиг. 1 показана бурильная головка, разрез; на фиг. 2 — пример расположения опорной втулки и внутреннего стакана; на фиг. 3 — пример выполнения фиксирования промывочной головки к корпусу бурильной головки; на фиг. 4 — опорная втулка, вид сверху.

К корпусу бурового агрегата 1 посредством резьбового соединения 2 закреплен корпус 3 бурильной головки. В корпусе 3 закреплен вставной инструмент 4 посредством фиксирующей детали, в данном случае вставной элемент. Вставной элемент 4 имеет лопатки 5, служащие для передачи крутящего момента от бурового агрегата к вставному элементу.

Вставной элемент посредством резьбового соединения связан с буровой штангой и имеет продольную выемку 6, выполненную в виде глухого отверстия, в которое выходит радиальное отверстие 7. Последнее„ в свою очередь, выходит в кольцевую полость 8, которая образована промывочной головкой 9 и вставным элементом. Промывочная головка 9 содержит внутренний стакан 10, который уплотнен относительно вставного элемента с .помощью уплотняющих колец 11 и 12 круглого сечения. Внутренний стакан 10 имеет сверления 13, которые выходят в кольцеобразную полость 14 муфты 15. Кольцеобраэная полость 14 уплотнена относительно внутреннего стакана !О посредством уплотнений 16 и 17. Муфта 15 имеет резь10 бовое соединение. 18, в которое может быть вставлен резьбовый ниппель для подключения шланга промывочного средства. Муфта 15 с помощью гайки 19 фиксируется в своем положении у внут-!

5 реннего стакана 10 и прижимается к кольцеобразной проточке 20 стакана 10.

Гайка имеет упорную резьбу для фиксации муфты 15. Внутренний стакан 10 на своем конце, обращенном к корпусу, имеет торцовую упорную поверхность 21, которая взаимодействует с торцовой упорной поверхностью 22 опорной втулки 23. Торцовая упорная поверхность 22 с помощью тарельчатых пружин 24 прижимается к торцовой упорной поверхности 21 внутреннего стакана 10. С помощью упорного элемента 25, закрепленного на корпусе посредством резьбы, промывочная головка ограничена в своей аксиальной подвижности. Упорный элемент 25 имеет фиксатор резьбового соединения в виде штифтов 26, которые заходят в пазы 27 внутреннего стакана 10 благодаря чему по5 следний фиксируется от проворачивания. Опорная втулка 23 имеет (фиг.4) пазы 28. Торцовая упорная поверх1286110 ность 21 внутреннего стакана 1U имеет кольцеобразную часть 21а, которая проходит нормально к оси д вставного элемента и без разрыва переходит в конусообразную часть 21Ь. Опорная 5 втулка 23 имеет только одну, проходящую нормально к оси а кольцеобразную торцовую упорную поверхность 22. Если ось вставного элемента (инструмента) идентична геометрической оси вставного элемента (инструмента), происходит взаимодействие соответственно плоских кольцеобразных частей торцовых упорных поверхностей 21 и

22, независимо от того, производит15 ся ли вращательное или ударное дви— жение инструмента. Поверхности прижимаются одна к другой тарельчатыми пружинами 24, посредством которых могут быть созданы очень высокие по20 верхностные давления. Если реальная ось не совпадает с геометрической осью вставного инструмента и вследствие этого вставной инструмент совершает качающееся движение, в частности прецизионное движение, то конусная поверхность 21 внутреннего стакана 10 при вращательном или ударном движении приходит в соприкосновение частично с другой торцовой упорной поверхностью 21 опорной втулки 23. Таким образом, с помощью такой конструкции достигается точное фиксирование промывочной головки относительно корпуса, при этом сохраняется ограниченная подвижность, благодаря чему не допускаются никакие собственные движения, колебания.

При варианте выполнения устройства (фиг. 2) тарельчатые пружи40 ны 24 действуют на торец 29 внутреннего стакана 10, при этом они опираются на упорный элемент 30 и прижимают таким образом торцовую упорную поверхность 21 к опорной втулке 31, .

45 которая установлена на корпусе 3 в выемке 32.. Опорная втулка 31 выполнена из закаливаемого материала. Особенно отчетливо на фиг ° 2 видно разделение торцовой упорной поверхнос50 ти 21 на кольцеобразную часть 21а и конусообразную часть 21 Ь.

При варианте выполнения устройства (фиг. 3) промывочная головка тарельчатыми пружинами 24 прижимается к опорной втулке 33. Последняя с помощью болтов 34 и гайки 35 удерживается на корпусе 3.

Опорная втулка 33 имеет сферически изогнутые упорные поверхности 36 и 37, что также обеспечивает надежную фиксацию промывочной головки.

Бурильная головка работает следующим образом.

В процессе бурения подается промывочный агент на забой. Кольцевая полость муфты 15 посредством ввинчиваемого ниппеля соединена со шлангом, подводящим промывочный агент, который через сверления 13 и далее через кольцевую полость 8, образованную промывочной головкой 9 и вставным инструментом, перемещается в радиальное отверстие 7 и в продольную выемку 6, после чего промывочный агент попадает на забой. Муфта 15 с помощью гайки 19 фиксируется во внутреннем стакане.

Для компенсации радиального биения штанги внутренний стакан 10 имеет торцовую упорную поверхность 21, которая взаимодействует с торцовой упорной поверхностью 22 опорной втулки 23 посредством пружин 24. В направлении корпуса 3 бурильной головки осевая подвижность внутреннего стакана 10 ограничена упорным элементом 25, связанным с корпусом. Такая конструкция позволяет промывочной головке повторять точные движения вставного инструмента совместно с ним, при этбм положение вставного инструмента относительно корпуса настолько регламентировано, что бурильная головка не совершает никаких дополнительных движений. формула изобретения

1. Бурильная головка, включающая корпус с закрепленным в нем посредством фиксирующей детали инструментом, в частности с вс авным элементом буровых штанг, который имеет радиальное отверстие для подвода промывочного агента и продольную выемку в виде глухого отверстия на выступающем из корпуса конце, муфту, установленную концентрично инструменту и уплотненную относительно него, подпружиненный относительно муфты внуто ренний стакан, о т л и ч а ю щ а я— с я тем, что, с целью повышения срока службы бурильной головки .за счет компенсации радиального биения штанги, она снабжена опорной втулкой и

128611

3 cf 2 10

Фиг.2

Составитель М. Неснова

Редактор О. Бугир Техред JI.Сердюкова. Корректор H. Король

Заказ 7650/60 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 упорным элементом, который соединен с корпусом, при этом торцовая упорная поверхность внутреннего стакана подпружинена относительно корпуса.

2. Бурильная головка по п. 1, о т- 5 л и ч а ю щ а я с я тем, что опорная поверхность опорной втулки выполнена с пазами.

3. Бурильная головка по пп. 1 и

2, отличающаяся тем, что упорный элемент закреплен на корпусе посредством резьбы.

0 6

4. Бурильная головка по п. 3, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что упорный элемент имеет фиксатор резьбового соединения.

5. Бурильная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что упорная поверхность внутреннего стакана выполнена конусной.

6. Бурильная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что упорная поверхность внутреннего стакана выполнена сферической.