Ударный механизм для бурильных машин

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н д BTGPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬ!ТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2!) 41 77335/22-03 (22) 08.0! .87 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (72) В. Л. Гой, Л. A. Шумов, E. П. Анкудинов и А. А. Шурыгин (53) 622.233.65 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 250812, кл. Е 21 С 3/00, 1968.

Авторское свидетельство СССР № 48!694, кл. E 2! С /12, 973. (54) УДAPHhIA МЕХАНИЗМ ДЛЯ БУРИ.г)ЬНЫХ МАШИ!-! (57) Изобретение относится к области горной промьппленности, в частности к ударным механизмам для бурильных машин. Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет автоматического изменения энергии удара в зависимости от свойств буpHvloA породы. Механизм имеет корпус 1, в котором размещен подпружиненный ударник 6 с кулачковой полумуфтой, наковальц„Я()„„ 1460227

Е 21 С 3!00 ню (H! 8 и фланец (Ф) 13 с ответными кулачками !4. Ф 13 расположен в корпусе

1, имеющем упоры 18 для взаимодействия с Ф 13. Кинематически связаны между собой Н 8 и Ф 13 посредством звена увеличения линейной скорости, который выполнен в виде рычага 16, шарнирно установленного на корпусе !. Точки опоры рычага 16 на Ф 13 и Н 8 равноудалены от оси поворота рычага 16. При вращении ударника 6 совместно с буровым инструментом относительно Ф 13 ударник 6 поднимается на скосах кулачков, сжимая пружину 10. и при сходе кулачков наносит удар по буровому инструменту через Н 8. Высота зацепления кулачков между собой пропорциональна перемещению Н 8, т.е, величине сопротивления грунта внедрению инструмента. При поднятии инструмента наз забоес пружина !О выводит кулачки 7 и !4 из зацепления, отключив таким образом ударный механизм.

2 ил.

1460227

Формула изобретения

Изобретение относится к области горной промышленности и может быть использовано в буровых установках с подвижным вращателем при бурении скважин в мерзлых и прочных грунтах.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения за счет автоматического изменения энергии удара в зависимости от свойств буримой породы.

На фиг. 1 изображен механизм, общий вид (на левой части проекции — в рабочем положении, на правой — в выключенном положении); на фиг. 2 — вид А на фиг. 1 (корпус не показан) .

Ударный механизм содержит корпус 1, жестко закрепленный на подвижном вращателе 2 буровой установки, и вал 3 со шлицами

4, закрепленный на шпинделе 5 подвижного вращателя. На шлицах вала 3 с возможностью осевого перемещения установлен ударник 6 с кулачками 7 и наковальня

8, зафиксированная на валу 3 с помощью разрезного кольца 9. Между ударником 6 и валом 3 установлена пружина 10. В корпусе 1 имеются пазы 1 для размещения штифтовых шпонок 12, закрепленных на фланце 13 с кулачками 14, имеющего возможность поступательного перемещения внутри корпуса на длину пазов 11. В торцовой части корпуса закреплены оси 15 с поворотными относительно них рычагами

16 (профиль кулачков 7 и 14, а также форма рычагов 16 показана на фиг. 2). На верхнем торце наковальни 8 установлен упорный подшипник 17, контактирующий с рычагом

16. Перемещение фланца 13 вверх ограничено упором 18, имеющимся на корпусе

1, вниз — рычагом 16. Точка 19 касания рычага 16 и наковальни 8 находится в два три раза ближе к оси 15 вращения рычага, чем точка 20 касания рычага 16 и фланца- 13.

Механизм работает следующим образом.

При подаче бурового инструмента на забой с осевой нагрузкой сопротивление забоя поднимает вверх наковальню 8 с ударником 6 и сжимает пружину 10; одновременно усилие от наковальни 8 передается на фланец 13 через поворотный рычаг 16.

Благодаря тому, что размер б в два-три раза больше размера а, линейная скорость перемещения вверх фланца 13 будет превышать соответственно линейную скорость перемещения наковальни 8, чем обеспечивается плавный ввод кулачков 7 и 14 в зацеп5

45 ление. При вращении ударника 6 совместно с буровым инструментом относительно зафиксированного в угловом отношении с помощью шпонок 12 фланца 13, ударник 6 поднимается на скосах кулачков, сжимая пружину 10, и при сходе кулачков наносит удар по буровому инструменту через наковальню 8. Во избежание соударений ударника и фланца полный ввод их кулачков в зацепление ограничен упором 18 на корпусе 1. Высота зацепления кулачков между собой (энергия удара) пропорциональна перемещению наковальни, т.е. вели-. чине сопротивления грунта внедрению инструмента.

При поднятии бурового инструмента над забоем (для проработки скважины, для очистки шнеков вращением) пружина

10 выводит кулачки 7 и 14 из зацепления, отключив таким образом ударный механизм.

Преимуществом предлагаемого механизма является автоматическое увеличение ударной осевой нагрузки на забой при увеличении сопротивления (прочности) породы забоя внедрению бурового инструмента и автоматическое выключение ударного механизма при снятии осевой нагрузки с бурового инструмента, а также исключение передачи ударных импульсов от ударника 6 на корпус 1 и шлицевой вал 3, что обеспечивает долговременную работу привода.

Ударный механизм для бурильных машин, включающий корпус, в котором размещен подпружиненный ударник с кулачковой полумуфтой, наковальню, установленную с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, и фланец и ответными кулачками, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет автоматического изменения энергии удара в зависимости от свойств буримой породы, фланец с ответными кулачками расположен в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения, при этом корпус имеет упоры для взаимодействия с фланцем, а наковальня и фланец кинематически связаны между собой посредством звена увеличения линейной скорости, выполненного в виде рычага, шарнирно установленного на корпусе, причем точки опоры рычага на фланце и наковальне разноудалены от оси поворота рычага.

1460227

ВАЛУА

19

Составитель О. Собин

Редактор Е. Папи Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 438/31 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская на 6., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101