Быстроразъемное соединение штанг
Изобретение относится к технике бурения Цель повышение надежности уплотнения и увеличение поперечной устойчивости . Соединение содержит муфту 2 и ниппель 1, имеющие кулачки 4 и 9 с ответными сопрягаемыми поверхностями. Последние выполнены в виде скошенных поверхностей сегментов, образованных усеченными конусами , вершины которых расположены на осях, смещенных на одинаковое расстояние относительно оси соединения. В результате того, что сопрягаемые поверхности кулачков 4 и 9 скошены и эксцентричны относительно оси соединения, происходит взаимное расклинивание указанных сопрягаемых поверхностей . Вследствие этого возникает составляющая сила Р, которая обеспечивает сжатие между собой уступов 6 и 7 и, следовательно , надежное уплотнение и поперечную устойчивость бурового става в целом. Обеспечивается также быстрое соединение и разъединение буровых штанг. 9 ил. с (Л
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1634772 (51)5 Е 21 В 17/046
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,7
Г
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4661398/03 (22 ) 13.03. 89 (46) 15.03.91. Бюл. ¹ 10 (71) Научно-производственное объединение самоходной горной техники «Криворожрудмаш» (72) F.. П. Солоха, Ю. В. Моложон и С. Н. Крикуненко (53 ) 622.024. 05 (088. 8 ) (56) Авторское свидетельство СССР № 933935, кл. Е 21 В 17/046, 1980.
Авторское свидетельство СССР № 1(}08401, кл. Е 21 В 17/046, 1981. (54) БЫСТРОРАЗbEMHOE- СОЕДИНЕНИЕ ШТАН1 (57} Изобретение относится к технике бурения. 11ель — повышение надежности уплотнения и увеличение поперечной устойчивости. Соединение содержит муфту 2 и ниппель 1, имеющие кулачки 4 и 9 с ответными сопрягаемыми поверхностями. Последние выполнены в виде скошенных поверхностей сегментов, образованных усеченными конусами, вершины которых расположены на осях, смещенных на одинаковое расстояние относительно оси соединения. В результате того, что сопрягаемые поверхности кулачков 4 и 9 скошены и эксцентричны относительно оси соединения, происходит взаимное расклинивание указанных сопрягаемых поверхностей. Вследствие этого возникает составляющая сила Р, которая обеспечивает сжатие между собой уступов 6 и 7 и, следовательно, надежное уплотнение и поперечную устойчивость бурового става в целом.
Обеспечивается также быстрое соединение и разъединение буровых штанг. 9 ил.
1634772
Формула изобретения
Изобретения относится к технике бурения и касается соединения штанг, работающих со станками шарашечного бурения взрывных скважин с применением автоматических штанговых ключей.
Цель изобретения — повышение надежности уплотнения и увеличение поперечной устойчивости бурового става.
На фиг. 1 представлено соединение, обгций вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1 при конечном взаимном расположении кулачков ц момент после скручивания соединения; па фиг. 3 — ниппель; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — схема образования кулачка ниппеля и его сопрягаемой
IIoBppxHocTH; на фиг. 6 — муфта соединения; на фиг. 7 — разрез В-В на фиг. 6; на фиг. 8— схема образования кулачка муфты и его сопрягаемой поверхности; на фиг. 9 — разрез
Г-Г на фиг. 1 при исходном положении перед скручиванием соединения (направление скручивания обозначено стрелкой).
Быстроразъемное соединение состоит из ниппеля 1 и муфты 2. Ниппель (фиг. 3, 4, 5) имеет равномерно расположенные на наружной цилиндрической поверхности 3 с радиусом И„кулачки 4, с сопрягаемыми поверхшгстями 5, ограниченными площадями а, b, Сопрягаемые поверхности 5 каждого кулачка выполнены в виде скошенных поверхностей сегментов, образованных усеченными конусами с вершинами V и основаниями радиусом R„„„, причем вершины V расположены на осях О„.„„, смещенных относительно вертикальной оси соединения на величину L. Ниппель 1 (фиг. 3) имеет уступ 6, контактирующий с уступом 7, выполненным на муфте (фиг. 1, 6). Муфта 2 (фиг. 6, 7, 8) выполнена с равномерно расположенными на внутренней цилиндрической поверхности 8 кулачками 9, имеющими сопрягаемые поверхности 10, ограниченные площадями а, Ь, с, d .
На фиг. 7 показана невидимая сопря аемая поверхность 10. Сопрягаемые поверхности !О каждого кулачка (фиг. 8) выполнеHbl в виде скошенных поверхностей сегментов, образованных усеченными конусами с вершинами V и основаниями радиуса R„„„, вершины которых расположены на осях 0„.„, смещенных на расстояние L относительно оси соединения. Муфта 2 (фиг.. 6) имеет уступ 7, контактирующий с уступом 6, выполненным на ниппеле (фиг. !). Величина конусности усеченных конусов, образующих сопрягаемые поверхности кулачков ниппеля и муфты, одинакова и оси этих конусов сме5
40 щены (эксцентричны) относительно оси соединения на одну и ту же величину L.
Быстроразъемное соединение штанг работает следующим образом.
Буровая штанга (не показана) с ниппелем 1 подается к муфте 2, расположенной на другой штанге, при этом штанге с ниппелем, или же штанге с муфтой задается вращение. В этом случае кулачки 4 ниппеля 1 попадают в межкулачковое пространство кулачков 9 муфты 2 (фиг. 9). При дальнейшем вращении, например, штанги с ниппелем кулачки 4 заходят под кулачки 9 муфты и сопрягаемые поверхности 5 и 10 соответственно кулачков 4 и 9 совмещаются (фиг. 1, 2). При довороте ниппеля скошенные сопрягаемые поверхности 5 начинают скользить по скошенным сопрягаемым поверхностям 10.
В результате того, что сопрягаемые поверхности кулачков скошены и эксцентричны относительно оси соединения, происходит взаимное расклинивание этих сопрягаемых поверхностей, вследствие чего возникает составляющая сила P (фиг. 1), которая обеспечивает сжатие между собой уступов 6 и 7 и, следовательно, надежное уплотнение и поперечную устойчивость в соединении, а следовательно, и бурового става в целом. Рассоединение производится механическим ключом (не показан) путем поворота ниппеля (при зафиксированной муфте) в противоположную сторону до выхода кулачка 4 из зацепления с кулачком 9. Ограничителем для движения кулачка 4 является упор 1 кулачка 9. Самопроизвольное рассоединение штанг в скважине предотвращается за счет сил трения между сопрягаемыми плоскостями 5 и 10, а также между уступами 6 и 7.
Использование соединения позволит осуществлять бурение с автоматизацией спускоподъемных операций при обеспечении надежности соединения, устойчивости бурового става, быстроты соединения и разъединения буровых штанг.
Быстроразъемное соединение штанг, включающее муфту и ниппель, имеющие кулачки с ответными сопрягаемыми поверхностями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности уплотнения и увеличения поперечной устойчивости, сопрягаемые поверхности кулачков муфты и ниппеля выполнены в виде скошенных поверхностей сегментов, образованных усеченными конусами, вершины которых расположены на осях, смещенных на одинаковое расстояние относительно оси соединения.
1634772
Фиг. 2! 6 34772
С
@Ьг. 4
Фиг 5!
634772
Фиг б
Фцг. 7
R ко
1634772
< » г;<китель !<. «линн
I . « к 1 ()il Ч < и i !,t I< («,;:"< !<,рнн <чк i<,
