Магазин для штанг

 

Союз Советских

Соцналистичесних

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено09.06.72 (21) 1794662/03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (о1) М. К.т.е

Е 21 С 1/14

F» 21 В 19/14

Государст-енный комитет.Совета Министров СССР оо делам нзооретений н открытий (43) Опубликовано 05.06.77,Бюллетень № 21 (5З) УДК 622.243.5,,05 3 (088.8 ) (45) Дата опубликования описания 23.07.77

Л. Н. Макашов, Л. Н, Соловьянинов, Е. П. Солоха, Я, А, Кучер, В. М. Онищенко и С, П. Каварма (72) Авторы изобретения

Государственный институт по проектированию и конструированию машин дпя горнорудной промышленности (71) Заявитель (54) МАГАЗИН ДЛЯ ШТАHI

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для использования в буровых установках при бурении глубоких скважин. Магазин служит для кассетирования в нем буровых штанг, их выдачи на ось бурения при наращивании бурового става, а также приема в магазины при демонтаже бурового става.

Известен магазин для буровых штанг, в котором в его полой оси установлен подпружиненный плунжер, взаимодействующий посредством тяги с толкателями (1).

Недостатком укаэанного магазина является отсутствие, продольного центрирования штанг, что приводит к их смещению и нарушению нормальной работы магазина.

Наиболее близким к предлагаемому является магазин для штанг, включающий кассету, штанговедущие звездочку и механизм подачи штанг (2), Однако штанга подается на ось бурения путем разворота всего магазина со штангами с помощью штанговедущей звездочки и Г ядр оцил и ндр &е

Бель изобретения — обеспечение продольногo центрирования штанг при их выдаче на ось бурения.

Llerrb достигается тем, что в магазине

5 механизм подачи выполнен в виде подпружиненных дисков с приводом и упорами для взаимодействия со штангами.

На фиг. 1 изображен продольный разрез магазина в исходном положении при выда10 че штанг; на фиг. 2 — вид на механизм каЧания поворотного вела манипулятора; на фиг. 3 - продольный разрез магазина в исходном положении при приеме штанги; яа фиг. 4 - схема работы манипулятора, И при выдаче штанг; на фиг. 5 — то же, при приеме штанг.

Магазин включает в себя полый корпус

1, выполненный в виде трубы, на наружной поверхности которой закреплен канатно-пот20 шневой податчик 2 с бурильной машиной

3, имеющей механизм 4 для захвата штанг.

В передней части податчика закреплен штангодержатель 5. Корпус магазина закрыт по торцам крышками 6, в цапфах 7

25 которых смонтирован поворотный вал 8, 560974 на обоих концах последнего в подшипниках

9 свободно установлены штанговедущие звездочки 10 с подвижно закрепленными на них с помощью шпонки 11 подпружиненными дисками 12, которые ограничиваются от произвольного вращения фиксаторами 1 3.

Продольное центрирование штанг осуществляется механизмом подачи, выполненным в виде подпружиненных дисков 12 с приводом с одной стороны в виде поршня 1о цилиндра 14 через упорный подшипник 15, а с другой стороны - в виде пружины 16.

Для осуществления колебательного движения поворотного вала имеется цилиндр 17, 8 средней части поворотного вала выполнен is проем, в центре которого размещен силовой цилиндр 18, шарнирно соединенный с траверсой подвижного манипулятора 19, направляющие,которого также размещены в проеме. 2В

Манипулятор несет на себе вилки 20 и захваты 21„служащие для захвата и удержания штанги 22 при ее транспортировке из кассеты на ось бурения 0-0 и обратно внутрь кассеты, через проем 23 в корпу- 2s се магазина.

Штанги расположены по внутреннему периметру корпуса в ячейках штанговедугцих звездочек и своими торцами вза модействуют с упорами 24, которые находятся на Зо подпружиненных дисках.

Магазин может работать в режимах ручного, дистанционного и автоматического управления при четырех технологических операциях на буровой установке: при бурении, наращивании бурового става, при его сгуске в скважину и деьФнтаже при подъеме из скважины.

Магазин работает следующим образом.

Перед началом бурения бурильная машина 3 находитсч в крайнем заднем положении, а подпружиненные диски поджаты к концам штанг через упорный подшипник

15 и поршень цилиндра 14 с помощью сжатого воздуха, подаваемого в полость А

45 этого цилиндра.

Для выдачи буровой штанги 22 на, ось бурения 0-0 цилиндром 17 ..по направлению стрелки Ъ (фиг. 4) поворачиваются вправо поворотный вал 8 с манипулятором

19 на величину шага размещения штанг.

При этом штанговедущие звездочки 10 совместно с подпружиненными дисками 12 не—.одвижны, так как они зафиксированы от произвольного вращения фиксаторами 13, а сам поворотный вал 8 свободно поворачивается в подшипниках 9.

Затем силовым цилиндром 18 по направлению стрелки В подают ман.".пулятор 19 вперед до полного захвата штанги 22 в захваты 21, при этом замыкается кинематическая связь поворотного вала 8 со штанг говедущими звездочками 10 и подпружиненными дисками 12.

При обратном ходе поршня цилиндра 17 по направлению стрелки T происходит пс ворот вала 8 совместно со штанговедушими звездочками 10 на шаг размещения штанг.

Штанга 22 попадает в проем 23, а остальные штанги совместно со штанговедущими звездочками 10 и подпружиненными дисками

12 также поворачиваются на один шаг, подготавливая следующую штангу к исходному положению для начала нового цикла выдачи штанги.

Для наде ного удержания штанги 22 в захватах манипулятора 19 силовое воздействие от манипулятора к штанге при повороте штанговедущих звездочек 10 передается вилками 20, жестко закрепленными на манипуляторе 19 рядом с захватами 21.

Затем снова включают в работу силовой цилиндр 18, и штанга 22 по направлению стрелки А манипулятором 19 подается из магазина на ось бурения 0-0 . При этом благодаря подпружиненным дискам 12 штанга выходит на ось бурения точно с заданным расположением относительно бурильной машины 3 и штангодержателя 5. После того, как штанга будет принята бурильноч машиной, для чего включается в работу податчик 2, и с по: ью вращателя бурильной машины производится свинчивание штанги с хвостовиком бурильной машины и буровым ставом, обратным ходом поршня цилиндра 18 манипУлятор 19 с захватами 21 освобождается от штанги и перемещается в исходное положение. Затем включается в работу бурильная машина, и бурение скважини продолжается.

По окончании бурения скважины на длину штанги бурильная машина 3 отсоединяется от бурового става, который удерживается в скважине с помощью штангодержателя 5, и отводится в крайнее заднее положение.

Затем цикл по наращиванию бурового става продолжается.

Для замены буровой коронки демонтаж става производится следующим образом.

Перед началом демонтажа бурового става бурильная машина находится в крайнем переднем положении, Податчиком 2 бурильная машина с буровым ставом отводится в заднее положение, и буровой став эажимается штангодержателем 5. Затем силовым цилиндром 18 по направлению стрелки манипулятор 19 (фиг. 5) с исходного пonожения выдается на ось бурения 0 — 0

1 где штанга 22 попадает в захваты 21.

560974

После освобождения шташ и от бурильной машины и бурового става обратным ходом цилиндра 18 по направлению стрелки Ж манипулятор пода"т штангу B ячейки штанговедущих звездочек 10, осуществляя замыкание кинематической связи поворотного вала 8 с0 штаноговедушими звездочкалш.

Во время захода штанги 22 в проеме 23

{фиг. 3) подпружиненные диски 12 нах дятся в положении, обеспечивающем небольшие размеры. проема 23 по длине. Это достигается тем, что полость А цилиндра

14 сообщается с ат осферой, я под действием пружины 16 подпружиненные диски 1 занимают крайнее положение, увеличивая длину проема, что обеспечивает свободный вход штанги внутрь корпуса магазина.

Затем цилиндром 17 по направлению стрелки 5 производится поворот вправо вала 8 на шаг размещения штанг, и одновремечно. с ним через манипулятор 19 и штангу 22 производится поворот штанговедущих звездочек 10.

8 результате этого поворота штанга 22 подается внутрь магазина ..

Потом снова включают в работу силовой цилиндр 18 и по направлению стрелки И производят размыкание кинематической связи штанговедущих звездочек с поворотным валом путем освобождения штанги от захватов 21 манипулятора.

После этого обратныл ходом цил;.ядра

17 по направлению стрелки К производят поворот вала 8 совместно с манипулятором в исходное положение, После приема штанги в магазин податчиком 2 бурильная машина подается в крайнее переднее положение, где с чол ощью хянизмя захвата 4 и 06pQTíÎr О ходя и Одатчика освобожденный от штапгодержателя 5 буровой став подается в заднее положение, и цикл повторяется. После замены буровой коронки наращивание бурового ста:я при его спуске в скважину производится в обратном порядке, Благодаря продольному центрированию

:штапг обеспечивается точное расположение антант и B продольном направлении при сборке бурового става, а также свободный вход штанг внутрь магазина при демонтаже. Это

15 обеспечивает устойчивую работу магазина и повышает производительность труда. Так, при работе магазина в автоматическол ре-, жиме на замену одной штанги затрачивается

10-12 сек, что в 5-6 раз быстрее по сряв-.

26 нению с известными магазинами, Формула изобретения

25 Магазин для штанг, включающий кассету, штангоцентрирующий диск. и мехянизл подайи штанг, отличающийся тем, что, с целью продольного центрирования штанг, механизм подачи выполнен в виде подпружиненных дисков с приводом и упорами для взаимодействия со 1цтангами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Мю 383824, кл, Е 21 И 19/14г 1971.

2. Патент США N 3493061, кл. 17552, опубл. 1970.