Центратор-амортизатор

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения взрывных скважин шарошечными или иными станками . Цель изобретения - повышение эффективности и надежности в работе. Для этого на валу 3 расположена распорная втулка 6 с возможностью взаимодействия с верхним торцом упругого элемента 5. Центраторамортизатор имеет узел привода центрирующих элементов 7 в рабочее положение, установленный на свободном торце втулки 6 и выполненный в виде патрубка 8 с конической наружной поверхностью 9. Элементы 7 выполнены с хвостовиками 10 со скошенной торцовой поверхностью для взаимодействия с последней. Хвостовики 10 размещены в радиальных отверстиях корпуса Осевые колебания вала 3, возникающие при работе режущего инструмента на забое, воспринимаются элементом 5, в котором происходит значительное поглощение энергии вынужденных колебаний, которые многократно уменьшенными амплитудами передаются через нижнюю и верхнюю часть корпуса к трубам 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 17/10, 17/07

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИ М

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4661802/03 .(22) 14.03.89 (46) 07.04.91. Бюл, М 13 (71) Институт горной механики им.Г.А.Цулукидзе (72) Л.Ш,Гавашели (53) 622.24,05 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 697683, кл. Е 21 В 17/06, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 646027, кл. Е 21 В 17/10, 1973. (54) ЦЕНТРАТОР-АМОРТИЗАТОР (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения взрывных скважин шарошечными или иными станками. Цель изобретения — повышение эффективности и надежности в работе. Для этого на валу 3 расположена распо рная втулка 6 с

„, БЫ„„1640348 А1 возможностью взаимодействия с верхним торцом упругого элемента 5. Центраторамортизатор имеет узел привода центрирующих элементов 7 в рабочее положение, установленный на свободном торце втулки .6 и выполненный в виде патрубка 8 с конической наружной поверхностью 9. Элементы 7 выполнены с хвостовиками 10 со скошенной торцовой поверхностью для взаимодействия с последней. Хвостовики 10 размещены в радиальных отверстиях корпуса. Осевые колебания вала 3, возникающие п ри работе режущего инструмента на забое, воспринимаются элементом 5, в котором происходит значительное поглощение энергии вынужденных колебаний, которые многократно уменьшенными амплитудами передаются через нижнюю и верхнюю часть корпуса к трубам, 2 ил, 1640348

55

Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения взрывных скважин шарошечными или иными станками, и может быть использовано для виброзащиты бурового става и станка в целом, а также для сохранения прямолинейной формы устойчивости бурильных штанг в процессе бурения.

Цель изобретения — повышение эффективности и надежности работы центратораамортизаторэ.

На фиг.1 изображен центратор-амортизатор, продольный разрез; на фиг.2 — разрез А — А на фиг.1.

Центратор-амортизатор состоит из разъемного корпуса, содержащего две части: верхнюю часть 1 и нижнюю часть 2. В полости корпуса концентрично расположен вал 3, образующий с корпусом полости 4, в которых размещены упругие элементы 5, Вал и корпус установлены с возможностью ограниченного относительного осевого перемещения. На валу 3 установлена распорнэя втулка 6, имеющая возможность взаимодействия своим торцом с верхним торцом упругого элемента 5, На свободном торце втулки 6 установлен узел привода центрирующих элементов 7 в рабочее положение, выполненный в виде патрубка 8, связанного резьбой с валом 3 и имеющий коническую наружную поверхность 9, Центрирующие элементы 7 имеют хвостовики 10 с торцовой поверхностью, ответной конической поверхности 9, и расположены с возможностью взаимодействия с последней.

Верхняя часть 1 корпуса имеет промежуточную опору 11, а s полости упругих элементов под последними расположены упорные кольца 12 и 13.

Центратор-амортизатор работает следующим образом.

Осевая нагрузка от бурильных труб через верхнюю часть .1 корпуса, упругий элемент 5 и нижнюю упорную шэйбч 12 передается к валу и режущему инструменту(не показан). В результате осевой нагрузки сжимаются упругие элементы 5 и вал вместе с верхним упорным кольцом 12, упругим элементом 5, распорной втулкой 6 и патрубком 8 перемещается вверх. Благодаря взаимодействию хвостовика 10 с конической поверхностью 9 патрубка 8 центрирующие элементы 7 выдвигаются из корпуса на заранее зафиксированное расстояние. Выдвижение центрирующих элементов в зависимости от диаметра режущего инструмента регулируется с помощью патрубка 8, связанного резьбой с валом 3, распорной втулки 6 и верхнего упругого элемента 5, 5

Центрирующие элементы обеспечивают прямолинейную форму устойчивости буровых штанг в целом. Уменьшается износ буровых штанг и корпуса устройства. В результате этого увеличивается стойкость режущего инструмента и механическая скорость бурения.

Для осуществления передачи крутящего момента на нижнюю часть 2 корпуса и вал

3 на их соответственно внутренней и наружной сторонах имеются шестигранные поверхности (фиг.2).

Упругие элементы 5 предварительно сжаты. Нижний упругий элемент 5 сжимается посредством верхней части 1 корпуса и нижнего упорного кольца 13 так, что его средняя жесткость и риблизительно изменяется в пределах 1,5-2,5 10 Н/м, а верхний

6 упругий элемент 5 посредством патрубка 8, распорной втулки 6 и верхнего упорного кольца 12 сжимается так, что его средняя жесткость приблизительно равна 10 Н/м.

Усилие предварительного сжатия нижних упругих элементов составляет 25 — 30% от максимальной осевой нагрузки, которая может быть обеспечена станком. При работе устройства верхний упругий элемент 5 остается все время в направленном состоянии.

Осевые колебания вала 3, возникающие при работе режущего инструмента на забое, воспринимаются нижним упругим элементом 5, в котором происходит значительное поглощение энергии вынужденных колебаний, которые многократно уменьшенными амплитудами передаются через нижнюю и верхнюю части корпуса к трубам.

При изменении знака динамической составляющей вал 3 перемещается вниз и за счет наличия верхнего упругого элемента 5 происходит смягчение удара верхнего упорного кольца 12 на промежуточную опору 11, При этом постоянное предварительное напряжение обеспечивает его долговечность при циклических нагрузках, Кроме того, после снятия осевых усилий за счет упругости элементов 5 устройство принимает первоначальное положение.

Формула изобретения

Центратор-амортизатор, включающий вал, концентрично установленный на валу с возможностью ограниченного осевого перемещения и образующий с ним полость для размещения упругого элемента, разъемный корпус, содержащий две части, упорные кольца, установленные под упругими элементами, узел передачи крутящего момента и центрирующие элементы с узлом привода их в рабочее положение, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

1640348

Составитель В.Родина

Техред М.Моргентал

Корректор Л,Патай

Редактор Н.Тупица

Заказ 1005 Тираж 368 Подписн ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 эффективности и надежности работы, он снабжен распорной втулкой, установленной на валу с возможностью взаимодействия с верхним торцом упругого элемента, причем узел привода центрирующих элементов в рабочее положение установлен на свободном торце втулки и выполнен в виде патрубка с конической наружной поверхностью, центрирующие элементы выполнены с хвостовиками со скошенной торцовой поверхностью для взаимодействия с послед.

5 ней, а корпус имеет радиальные отверстия для размещения хвостовиков центрирующих элементов.