Устройство для подачи, соединения и разъединения штанг с замками поперечного совмещения

 

Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для спуско-подъемных операций с бурильным инструментом. Цель - повышение надежности соединения штанг за счет повышения точности углового базирования подаваемой штанги. Для этого устройство имеет ведомую рукоять с опорно-направляющим участком для взаимодействия с нижним концом штанги и реверсивным пружинно-шариковым блокировочным узлом. Рукоять установлена между неподвижным основанием и подвижным корпусом с возможностью взаимодействия с последними посредством узла при перемещении между упорами, а корпуса - за упоры. Штангу подают на участок рукояти, которая блокирована основанием, что исключает ее смещение. Дальнейшее взаимодействие частей при подаче штанги в кассету осуществляется в последовательности, обратной взаимодействию при подачи штанги из кассеты. 9 ил.

СО!ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

PECfjУБЛИН (51) 5 E 21 В 19/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4359795/23-03 (22) 07. 01. 88 (46) 23.04,90. Бюл.. № 15 (71) Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по добыче полезных ископаемых открытым способом (72) Б,Ф.Брюхов, A,С,Телешов и Ш.A,Нургалин (53) 622,242.3(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1227802, кл, Е 21 В 19/14, 1984. .Авторское свидетельство СССР №- !257160, кл. Е 21 В 19/14, 1985, (54) УСТРОЙСТВО ЦПЯ ПОДАс1И СОЕДИНЕ

НИЯ И 1 АЗЪЕДИНЕНИЯ ШТАНГ С ЗАМКА!!И

ПОПЕРЕЧНОГО СОВМЕЩЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин и предназначено для спускоподъемных операций с бурильным инстИзобретение относится к технике. бурения скважин, а именно к средствам механизации спуско-подъемных операций с бурильным инструментом, и может быть использовано в устройствах для подачи, соединения и разъединения штанг с замками поперечного совмещения, Цель изобретения — повышение надежности соединения штанг за счет повышения точности углового базирования подаваемой штанги.

На фиг,l изображено устройство с подаваемой штангой, вид сбоку; на фиг,2 — устройство, агрегатированные с ним кассета со штангами и узел

„„SU „„1559098 А 1.2 рументом. Цель — повышение надежности соединения штанг за счет повыше— ния точности углового базирования подаваемой штанги. Для этого устр-во имеет ведомую рукоять с опорно-направляющим участком для взаимодействия с нижним концом штанги и реверсивным пружинно-шариковым блокировочным узлом, Рукоять установлена между неподвижным основанием и подвижным корпусом с возможностью взаимодействия с последнимн посредством узла при перемещении между упорами, а корпуса за упоры. Штангу подают на участок рукояти, которая блокирована основанием, что исключает ее смещение, Дальнейшее взаимодействие частей при подаче штанги в кассету осуществляется в последовательности, обратной взаимодействию при подаче штанги из кассеты, 9 ил, удержания бурового става в исходном положении; на фиг,3 — - ведомая рукоять и самоуправляемый реверсивный пружинно-шариковый блокировочный узел, вид сбоку; на фиг.4 — то же, вид сверху; на фиг. 5-9 — схемы взаимодействия частей устройства и самоуправляемого реверсивного пружинно-шарикового блокировочного узла на,-конечных и промежуточных фазах цикла подачи, вид сбоку, Устройство содержит подвижный корпус 1, нижний и верхний захваты 2 и 3, связанные между собой посредством концентрически расположенных поворотных осей 4 и 5, привод 6 эахва1559098

50 тов, привод 7 перемещения (поворота) корпуса 1, ведомую рукоять 8, неподвижное основание 9 и встроенный самоуправляемый реверсивный блокировочный узел 10. Подвижный корпус включает основание 11, ребра 12 жесткости, полую стЬйку 13 и поворотные хомуты 14 и 15, в нижней части основания 11 корпуса 1 имеется углубление 16, Рукоять 8 имеет опорно-направляющий участок 17 для взаимодействия с нижним концом штанги, который расположен соосно с захватами 2 и 3 и выполнен, например, в виде 15 сменных деталей — опорной пластины 18 и направляющего выступа 19„ и сквозное отверстие 20. Неподвижное основание 9 устройства имеет углубления 21 и 22 для размещения упру- 20 гих элементов, выполненных, например, в виде толкателей 23 и 24, пружин 25 и 26 и пробок 27 и 28, разрезную часть 29 со стяжным болтом 30 для крепления основания на мачте, Размещенные в прилегающих одна к другой частях хор уса.! рукояти 8, основания 9, угл !Ьления 16,21 и 22 и отверстие 20, снабженные втулками 31-34, толка. тели 23 и 24 и пружины 25 и 26, регулируемые пробками 27 и 28 в совокупности с блокирующим элементом, например шаром 35, образуют встроенный самоуправляемый реверсивный пружинно-шариковый узел 10.

Устройство установлено на мачте 36

35 бурового станка, в нижней поперечине которой расположен узел 37, например люнет-патрон, для удержания шнековой штанги 38 бурового става с хвостовиком 39 замкового соединения и агрегатирован с кассетой 40 для хранения штанг 41,42 и других расположенных в барабане 43 и базированных.в заданном пространственном положении (продольном и угловом) с помощью несущей а и ориентирующей b частей направляющей 44 Штанги имеют замки поперечного совмеще-. ний, содержащие хвостовик 45 и гнездо 46. Корпус 1 и рукоять 8 установлены с воэможностью возвратноповоротного движения, т,е, являются подвижными относительно неподвижного основания 9, причем рукоять 8 вы55 полнена ведомой и установлена между неподвижным основанием 9 и подвижным корпусом 1 с возможностью взаимодействия с последними посредством реверсивного пружинно-шарикового блокировочного узла 10 при перемещении между упорами, а подвижного корпуса !-эа упоры, в качестве которых использованы части агрегатированных с устройством кассеты и верхней штанги 38 бурового става, а именно торец направляющей 44 и боковая поверхность хвостовика 39, Устройство работает следующим o6" разом, Перед наращиванием (сборкой) бурового става,.устройство находится в поЭ ложении 1 ("кассета"), захваты 2 и 3, удерживают предварительно захваченную очередную штангу 41, расположен-. ную в кассете, ведомая рукоять 8 находится в положении 1 упора, в то-. ! рец направляющей 44 утоплены шар 35 (фиг ° 5) и толкатели ?3,24, пружины 25 и 26 сжаты, при этом шар 35 расположен на уровне контактных поверхностей неподвижного основания 9 и ведомой рукояти 8 и блокирует эту пару звень- . ев исключая самопроизвольное перемещение рукояти из положения 1 относительно основания, например, под действием вибрации, возникающей при бурении. Штачга 38 бурового става зафиксирована узлом 37 так, что ее хвостовик 39 находится в положении, необходимом для соединения с гнездом 46 замка очередной штанги 41.

При наращивании (сборке) бурового става включается привод 7, устройство подает находящуюся в его захватах 2 и 3 штангу 41 из кассеты к буровому ставу, поворачивая барабан 43 со штангами на один шаг, В первой фазе I-Х цикла подачи корпус u его основание 11 перемещаются относительно неподвижной ведомой рукояти 8, которая посредством шара 35 блокирована с неподвижным основанием 9 устройства и не-смещается, несмотря на трение подвижного корпуса 1 (фиг.5), При подходе подвижного корпуса 1 к положению T. штанга 41 подается с направляющей 44 кассеты на .опорно-направляющий участок 17 рукояти 8, т,е. на опорную пластину 18 с направляюшим выступом 19. В положении Х углубление 16 (фиг.6) устанавливается соосно отверстию 20, а подпружиненный толкатель 23 перемещает шар 35 вверх, при этом последний выходит из углубления 21 и пара рукоять 8 и основание 9 деблокируется, входит

5 !5 в углубление 16 и блокирует пару корпус 1 и рукоять 8, в результате корпус 1 (ведущее звено) перемещает ведомую им рукоять 8 со штангой к буровому ставу до упора рукояти 8 в хвостовик 39 штанги 38, при этом шар 35 перемещается относительно неподвижного основания 9 до углубления 22 (фиг,7 и 8), В конечной фа- зе II -II цикла подачи корпус 1 и

его основание ll перемещаются относительно неподвижной рукояти 8, при этом поверхность углубления !6 воздействует на верхнюю часть шара 35 и смещает его и толкатель 24, сжимая пружину 26, в углубление 22, в результате пара корпус l.и рукоять.8 деблокируется, пара рукоять 8 и основание 9 блокируется (фиг,9),что исключает ее салюпроизвольное смещение, одновременно устройство сдвигает находящуюся в его захватах 2 и 3 штангу 41 с опорно-направляющего участка 17 установленной на упор 39 рукояти 8 и надвигает гнездо 46 подаваемой штанги на хвостовик 39 штанги 38 бурового става, при совмещении гнезда 46 и хвостовика 39 замок замыкается автоматически — штанги соединены (став нарощен). .При разборке бурового става осуществляется подача незагруженного штангой устройства из положения I в положение II ïðè этом его звенья взаимодействуют аналогично описанному. Обратная подача штанги 41 из положения II в положение I осуществляет. ся при переключении привода 7. В начальной фазе II-III цикла устройство разъединяет удерживаемую захватами 2,3 штангу и штангу, бурового става, Замок разлжкается автоматически от силового смещения гнезда одной штанги с хвостовика другой и пода" ет ее на опорно-направляющий участок 17 ведомой рукояти 8, при этом

59098 6 последняя сблок ирована с неподвижным основанием .9 (фиг,9), что исключает ее смещение, Дальнейшее взаимодействие частей при подаче штанги в кассе5 ту осуществляетсл в последовательности, обратной взаимодействию при подаче штанги иэ кассеты, Другим примером выполнения уст1О ройства может являться такое устройство, в котором корпус и ведомая рукоять совершают возвратно-поступательное прямолинейное движение вдоль неподвижного основания, Неподвижное основание или другие узлы, агрегатированные с устройством, могут бытьоснащены специальными дополнительными упорами для рукояти, например регулируемыми, используемыми при пус20 коналадочных работах.

Формула и э о б р е т е н и я

Устройство для подачи, соединения и разъединения штанг с замками поперечного совмещения, содержащее неподвижное основание, подвижный корпус с нижним и верхним захватами, кинематически связанными посредством концентрически расположенных поворотных

30 осей с рычагами, привод захватов, привод перемещения корпуса и упоры, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения штанг sa счет повышения точности угло" вого базирования подаваемой штанги, оно снабжено ведомой рукоятью с опорно-направляющим участком для взаимодействия с нижним концом штанги и ре-. версивным пружинно-шариковым блокиро40 вочным узлом, при этом-ведомая рукоять установлена между неподвижным основанием и подвижным корпусом с воэможностью взаимодействия с последними посредством реверсивного пружинно-ша45 рикового блокировочного узла при перемещении между упорами, а подвижного корпуса — за упоры.

l559098

)559098

1559098

21 2

r/ ) B

Ф .8-, р

Тираж 469

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям нри ГКНТ СССР

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

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

Редактор А.Мотыль

Заказ 826

1 (1 1 )

Фиг,5

Z8 р

Vuz. y

Составитель А.Меньшиков

Техред М.Дидык Корректор Н.Король