Силовой вертлюг

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить надежность работы силового вертлюга. Ротор (Р) 1 вертлюга связан с бурильной колонной посредством установленных в выполненных в Р 1 направляющих 3 плашек 13 с приводом их радиального перемещения. Плашки 13 имеют подпружиненные пружинами 16 относительно них ползуны 15. На каждом ползуне 15 установлено по паре элементов самозаклинки (ЭС) 17. Каждый ЭС 17 пары установлен с возможностью встречного относительно другого ЭС 17 пары направления вращения в горизонтальной плоскости. В Р 1 расположен патрубок (П) 2, выполненный из двух связанных между собой эластичной вставкой 21 частей 19 и 20. Нижняя часть 20 П 2 связана с бурильной колонной посредством узла герметизации, а верхняя часть 19 связана с приемным подводом 6. Узел герметизации выполнен в виде закрепленной в Р 1 стопором 22 втулки 23. Внутренняя поверхность втулки 23 армирована эластичным уплотняющим элементом 24. Относительно части 20 П 2 втулка 23 подпружинена. Вращение Р 1 осуществляется гидромоторами 29. При вращении Р 1 прижатые к телу элемента 30 бурильной колонны усилием пружин 16 ЭС 17, разворачиваясь, перемещают ползуны 15 до жесткого упора в тело плашек 13. Осуществляемая таким образом заклинка ЭС 17 обеспечивает передачу момента вращения на буровой инструмент. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Е 21 В 3/02, 21/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г

// гг гю гг гг г4

Фиг /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (2 l ) 4468658/23-03 (22) 29.07.88 (46) 15.12.90. Бюл. ¹ 46 (71) Специальное проектно-конструкторское бюро автоматизации глубокого разведо чного бурения (72) А. А. Иванов, P. Ю. Равич Щербо.

Г. И. Барсуков, Л. Г. Шраго, В. Н. Грамолин и В. В. Герасимов (53) 622.24.053 (088.8) (56) Патент США № 466 752, кл. Е 21 В 19/16. 1987.

Патент С!1!А № 4574893, кл. F. 221 I 1В 33 02, 986. (54) СИЛОВОЙ ВЕРТЛЮГ ! 57) Изобретение относится к горной пр )!vl-сти и позволяет повысить надежность работы силового вертлюга. Ротор (P) 1 вертлюга связан с бурильной колонной посредством установленных в выполненных в Р 1 направляющих 3 плашек 13 с приводом их радиального перемещения. Плашки 13 имеют поди руже ненные пружина м и 16 относительно них ползуны 15. На каждом ползуне 15

„„SU„„1613556 A 1 установлено по паре элементов самозаклинки (ЭС) 17. Каждый ЭС 17 пары установлен с возможностью встречного относительно другого ЭС 17 пары направления вра:цения в горизон.гальной плоскости. В

Р 1 расположен натр бок (П) 2, выполненный из дву связанных между собой ластичной вставкой 21 частей 19 и 20

Нижняя часть 30 П 2 гя <ана с бурильной колонной посредством узла герметизации, а верхняя часть 19 связана с приемным подводом 6 Узел герметизации выполнен виде закрепленной в P 1 стопором 2 втулки 23. Внутренняя поверхность нгулки

23 армирована эластичным уплотняющим элементом 24. Относительно части 20 П 2 нт,.,ка 23 подпр,жинена. Врацц ние Р I осхщесгнляется гидромоторами 29. При враще нии Р I прижатые к телу элемента 30 бурильной колонны усилием пружи н 16

Э< . 17, разворачиваясь, перемещают ползуны !5 до жестко! о упора в тело плашек 13. ()с) щес I вляемая т. обр. заклинка ЭС 17 обес щ чивает передачу момента вращения на буровой инструменг. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.!

3

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к силовым вертлюгам.

Цечь изобретения повышение належности работы.

На фиг. 1 изображен силовой вертлюг, продольный разрез; на фиг. 2 разрез

А-А на фиг. 1.

Силовой вертлюг включает ротор 1 с закрепленными внутри него концентричным патрубком 2, тремя радиально расположенными направляющими 3 и зубчатым венцом 4, корпус 5 с по.чволом 6 и направляющими роликами 7, привод кольца 8 с клиньями 9. Ротор 1 установлен на опорном

l0 и радиальных подшипниках 11. Подшипники 10 и 11 размещены в гнездах корпуса 5. Патрубок 2 ротора l соединен с приемным (промывочной жидкости) подводом 6 корпуса 5 посредством уплотняющсго узла 12. Кольцо 8 взаимодействует посредством клиньев 9 с зажимными пла(пками 13, размещенными в направляющих

3 ротора 1, и посредством гидроцилиндров

14 с корпусом 5. Кольцо 8, связанное гидроцилиндрами 14 и клиньями 9, является приводом поворота зажимных плашек. На зажимных плашках 13 лля связи ротора с бурильной колонной размещены ползунь.

15, подпружиненные относительно пла(пек пружинами 16. На почзунах 15 закреГГчено п) па!)(элементов !7 (с(л)о(акт)инк)(, л,i(ржинаемые B II(. õ()ëí()ì положении пружинами 18. Патрубок 2 ротора l состоит из верхней 19 и нижней 20 частей, соединенных посредством эластичной вставки 21.

Нижняя часть 20 патрубка связана с бурильной колонной посредством узла герметизации, выполненного в виде закрепленного в роторе стопором 22 втулки 23, внутрснняя поверхнос.!.ь которой армирована эластичным уплотняющим элементом 24. втулка 23 полпружинена относительно нижней части 20 патрубка. Посачка втулки 23 уплотнена Iерметизи рук) шими элементами 25. Втулка 23

lI()сI)(чстно л! (, Г(. I) ж II(. Й 2() с ня.(с! )Га (ко. Гь цом 27 лля взаимодействия с датчиком

28.

Вращение ротора Осл п(ествляется гидро мотор а м и 29.

Силовой вертлк)г работает следующим образом.

Подачей давления н штоковые полости гидроцилиндров 14 кольцо 8 поднимается н верхнее крайнее положение, при этом клинья 9 отводят зажимные плашки !3 в заднее крайнее положение, освобождая проходное сечение. Втулка 23 в это время находится в нижнем крайнем попожении, которое фиксируется стопором 22 В переднем относительно плашек 13 положении находятся и ползуны 15 -- положение это обеспечивается пружинами 16. Исходное (сведение) положение секторам 17 обеспе13556

4 чивается пружинами 18. Бурильная колонна полается специальным устройством (не показано) до момента срабатывания датчика

28, который срабатывает при воздействии на него кольца 27, которое перемещается

5 по вертикали при контакте стержней 26 с верхней кромкой втулки 23, взаимодействующего с торцом подаваемого элемента бурильной колонны. Датчик 28 дает команду

Iia останов лвижения подаваемого эчемента

30 при и(ложении нижнего среза муфты элемента 30 над верхним срезом опорных поверх (остей зажимных плашек 13 и на пота1)у л.(нления в поршневые полости гидроIII(.III;I;.ров 14. Связанные с перемещаемыми ! илроцчлинлрами 14 кольцом 8 клинья 9, воздействуч (Ia зажимные плашки 13, при.ким:",ют их к телу трубы Элементы 17 при

)том контактируют с телом муфты элемента

3(r, сжимая пружины 18. Синхронное сведение плашек 13 обеспе:..нает выведение муфты элемента 30 на ось врасцения ротора 1, т е. обеспечивает соосность расточки н мусь>те элемента 30 и эластичного

) плотняющего элемента 24 втулки 23. Точность взаимного контакта уплотняющего эластичного э.чемента 24 втулки 23 и рас25 точки л(у(!1т(,! 30 бурового инструмента обсси(. ч и н<)(.1(ч поз можностьк) са мол станОвки g ilчотняюшеl() элемента 24, Обуслонлс ннс.й наличисл эл;(стичной нстаню! 21 на стыке верхней (!! и пижнс и 20 частей патрубка 2

30 В момент стыковки плашек 13 с телом трубы э.чемента 30 реле давления гидросистемы ласт (не показано) команду на по илку нижнего торца муфты 30 на опорные поверхности плашек 13 (на приспуск муфты или Га пр)(Г(ольем вертлюга) После свин35 чивания удерживаемого вертлюгом элемента

30 с бурильной колонной подается промывочная жидкость. Давление промывочной жидкости, при>кимая уплотняю!. ий элемент

24 II() нергикали и разжимая его в радиаль4Г, ном направлении, обеспечивает самоуплот((ение стыка. При вращении ротора 1 (подача давления к гилромоторам 29) грижатые к телу муфты 30 усилием пружины

;6 элс менты I7 самозак.)инки, разнорачинаяс», перемещают ползуны 15 до жест45 ко)о упора н тело плашек 13. Осуществляемая таким ооразом заклинка элементов

l7 обеспечивает передачу момента вращения на буровой инструмент, а возникающис при этом распорные усилия воспринимаются

:амотормозящими клиньями 9.

5 )

Фпрмула изобретения

1. Силовой вертлюг, включающий связанный с бурильной колонной ротор с при"- водом нращения, установленный в роторе патрубок, верхняя часть которого связана с полнолом, а нижняя — с бурильной колонной, от.тчающийся тем, (то, с целью

1613556

A-А (.оставитеть М. Неснова

Редактор М Бандура Техред A. Кравчук Корректор, 1. 11атай

Заказ 3870 Тираж 482 Нодпис ное

ВНИ1111И Гос1дарственн< г > л,

1!3035, Мослна, Ж 35, Ра1 гнслаи наб . д. 4 5

Г1роизводственно-изд«теть<лай ко«бинат «11атент», < Ужгород, 1.<ь 1;«арин,<, 101

5 повышения надежности работы, ротор связан с бурильной колонной посредством установленных в направляющих, выполненных в роторе, плашек с приводом их радиального перемещения, причем плашки имеют подпружиненные относительно них ползуны, на каждом из которых установлены по паре элементов самозаклинки, при этом каждый элемент пары установлен с возможностью встречного относительно другого элемента пары направления вращения в горизонтальной плоскости, а патрубок выполнен из двух связанных между собой эластичной вставкой частей, причем нижняя

6 часть патрубка связана с бурильной колонной посредством узла герметизации.

2. Вертлюг по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона направляющих ротора к горизонтальной плоскости превышает угол трения.

3. Вертлюг по и. 1, orëè÷ïþùèéñÿ тем, что узел герметизации выполнен в виде закрепленной в роторе охватывающей нижний конец патрубка и подпружиненной относительно последнего втулки и уплотняющего элемента, установленного между внешней поверхностью патрубка и внутренней поверхностью втулки.