Соединение штанг бурового става

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ (46) 15.02.92. Бюл. М 6 (71) Центральный научнЬ-исследовательский и проектно-конструкторский институт проходческих машин и комплексов для угольной, горной промышленности и подземного строительства (?2) И.И. Браккер и П.А. Овсянников (53) 622.233.052 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 836335, кл. Е 21 В 17/046, 1976.

Патент Великобритании

hL 1246531, кл, F 16 О 1/02, опублик. 1971. (54} СОЕДИНЕНИЕ ШТАНГ БУРОВОГО

СТАВА (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для соединения секций бурового става.

Цель изобретения — упрощение сборки соединения. Соединение представляет собой приваренные к штангам концевые втулки, 1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для соединения секций бурового става бурошнековых или других бершин для проведения скважин вращательным бурением, например, по углю, В горной и, в частности в угольной промышленности, получают широкое применение бурошнековые установки, с помощью которых осуществляется выемка угля при помощи выбуривания угольного пласта. В этих установках, как и в других бурильных машинах подобного типа, используется буровой (в -.ом числе) шнековый став, секции

Ю Ж» 1712578 А1 (sl)s Е 21 В 17/046, F 16 О 1/02 на другой — отверстие под него. Соединение имеет фиксатор, например, в виде поворотного пальца. На торце одной штанги по периферии выполнены выступы и впадины, а на торце второй штанги ответные им впадины и выступы, Причем угловые размеры одних соответствующих выступов и впадин отличны от угловых размеров других выступов и впадин, При стыковке соединения штанги поджимаются друг к другу поверхностями, имеющими выступы и впадины.

Одни из них поворачиваются вокруг своей оси до попадания выступов в соответствую- . щие им впадины. Так как соответствующие выступы и впадины выполнены на разной угловой ширине и расположены по окружности неравномерно, то их совпадение произойдет только в одном единственном положении, когда витки шнеков штанг совпадут друг с другом. 6 ил

1 которого при наращивании става соединяются специальными устройствами соедине- СЛ ниями. 1

Известные замковые соединения со- ОО1 держат некруглый в поперечном сечении, хвостовик, входящий в конгруэнтное ему QTверстие муфты, M стопорные устройства различной конструкции, причем, указанный хвостовик и отверстие муфты одновременно выполняют функции направляющего и передающего вращающий момент элементов и в связи с этим требуют в процессе соединения взаимной ориентации стыкуемых секций, как в продольном, так и в угловом направлении (вокруг оси секции}.

1712578

В некоторых из. известных устройств возможность снижения требований по взаимной угловой ориентации реализуется усложнением (дублированием) механизма осевого стопорения или его элементов.

Известны также устройства с разделением этих функций, содержащие круглый в поперечном сечении хвостовик и конгруэнтное ему отверстие в сопряженной муфте, в которых функции передающих вращающий момент элементов выполняются радиальными или торцовыми кулачками и соответствующими впадинами на взаимно сопрягаемых муфтах.

Наиболее .близким к предлагаемому является соединение буровых штанг, включающее направляющий элемент на одной штанге, отверстие под нею на другой штанге, выступы и впадины на торце одной штанги, взаимодействующие с ними и соответствующие им впадины и выступы на. торце другой штанги и фиксирующее устройство.

Однако это соединение не обеспечивает угловой однозначности взаимной ориентации стыкуемых штэнг, которая необходима для успешной работы фиксирующего устройства, и это приводит к потерям технологического времени при стыковке штанг.

Цель изобретения — упрощение сборки за счет обеспечения угловой однозначности в заданном (единственно возможном) положении, Поставленная цель достигается тем, что выступы на одной штанге выполнены с угловой шириной, равной угловой ширине соответствующих впадин на другой штанге, причем угловые размеры выступов на одной штанге отличны друг от друга, На фиг. 1 показано предлагаемое соединение, в сборе, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез по замку; на фиг. 3— вариант 2-х кулачкового соединения, вид на кулачки; на фиг. 4 — то же, вид на впадины;

HQ фиг. 5 — 3-х кулачковый вариант соединения; нэ фиг. 6 — то же, вид на впадины, Предлагаемое соединение представляет собой приваренные к торцам штанг 1 взаимосопряженные концевые втулки 2 и 5 с кулачками 3 с угловой шириной (а,ф, y) и цилиндрические направляющие элементы

4, которые выполнены с возможностью свободного входа (например, на скользящей посадке) во внутрь втулки 2 по их продольной оси. Причем укаэанные цилиндрические элементы 4 жестко укреплены по центру сопрягаемой концевой втулки 5, на которой соответственно кулачкам 3 с угловой шириной (a,P,y) выполнены впадины 6 той же угловой ширины, которые могут быть выполнены в том же самом штампе. Иными словами, концевые .втулки 2 и 5 выполнены

5 одинаковыми на соединяемых штангах 1.

Вместе с тем втулки могут быть выполнены в различных вариантах, например, двух- и трехкулачковыми. Главное то, что на торцах каждой из концевых втулок 2 и 5 кулачки 3 и

10 впадины 6 выполнены разной угловой ширины и расположены по окружности неравномерно. Кроме того, предлагаемое соединение имеет фиксатор 7 или замок, который конструктивно может быть выпол15 нен по разному. Например, на фиг. 1 и 2 замок 7 выполнен в виде поворотного пальца 8, установленного в поперечном цилиндрическом проеме 9, который выполнен в концевой втулке 2, и соответственно этому

20 проему 9 в цилиндрическом направляющем элементе 4 выполнен паз 10 так, что палец

8 имеет возможность при повороте входить в паз 10. Для запирания замка 7 палец 8 выполнен с соответствующим пазом 11, ко25 торый соответствует профилю элемента 4.

Конструктивно замок 7 может. быть выполнен также в виде радиального подпружиненного штифта (не показан). Чтобы законтрить замок 7 с поворотным пальцем

30 8, последний имеет фиксатор 12.

Пример, При наращивании буровых штанг 1 или шнеков бурового става вначале необходимо разъединить этот став, Для этого замок 7 переводят в исходное положение, 35 и став легко разъединяется. B исходном положении замок 7 открыт, а зто означает. что паз 11 пальца 8 повернут на 180 и совпадает по профилю с элементом 4, Поэтому наращиваемое звено своим направляющим

40 элементом 4 заводят во втулку 2 таким образом, чтобы кулачки совпали со впадинами

6 на сопрягаемой втулке 5 на наращиваемом звене, прижимают втулки 2 и 5 слегка друг к другу и поворачивают стыкуемое (нэращи45 ваемое) звено вокруг его продольной оси на некоторый угол, который необходим и достаточен для попадания кулачков 3 втулки

2 во впадины 6 соответствующей им ширины на втулке 5. А так как кулачок 3 и соответ50 ствующие им впадины выполнены на разной угловой ширине и расположены по окружности неравномерно, то их совпадение произойдет только в одном единственно возможном положении, когда витки

55 шнека совпадут с витками на стыкуемом звене. Замок 7 своим пальцем 8 окажется в исходном положении, поэтому достаточно повернуть палец 8 вокруг его продольнсй оси на 180 и произойдет запирание замка, а чтобы его законтрить имеется фиксатор

-/ 17-1 2578

12, который не позволяет замку 7 открываться самопроизвольно.

Такое выполнение замка и соединения позволяет полуавтоматически фиксировать стыкуемые секции в заданном(единственно 5 возможном) положении.

Таким образом. сущность изобретения состоит в конструктивном выполнении элементов предлагаемого соединения, а именно выступы на одной штанге выполнены с 10 угловой шириной, равной угловой ширине соответствующих (сопряженных) впадин нэ другой штанге, причем угловые размеры выступов по ширине (и соответственно впа- . дин) на одной штанге отличны друг от друга. 15

Предлагаемое. соединение обеспечива-ет сокращение времени на стыковку элементов бурового става, а штамповка и изготовление втулок 2 и 5 одинаковыми flO конфигурации удешевит изготовление и повысит надежность соединения.

Ф о р мул а из обрете н и я

Соединение штанг бурового става, включающее центральный цилиндрический направляющий элемент на одной штанге, отверстие под него на другой штанге, выступы и впадины, размещенные на периферии у торца одной штанги, взаимодействующие с ними и соответствующие им впадины и выступы на периферии у торца другой штанги и узел осевой фиксации, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью упрощения сборки зэ счет обеспечения угловой однозначности соединения, выступы нэ одной штанге выполнены с угловой шириной, равной угловой ширине соответствующих впадин на другой штанге, причем угловые размеры выступов на одной штанге отличны друг от друга.

1712578

Корректор р, Кравцова

Редактор И,Сегляник Техред M,Mîðãåíòàë

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

Заказ 518 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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