Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом

 

М.д

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (ш 6196®®

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. ñâèà-ву (22) Заявлено 23.09.76(21) 2406479/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.08.785юллетень,N. 30 (45) Дата опубликования описания й®") (51) М. Кл.

Е 21 С 3/34

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изоорвтвний и открытий (53) УДК 622.233..62-229. 2 (088,8) (72) Авторы изобретения

3. Г. Липкин и Н. В. Ковалевский

Пермский Государственный проектно»конструкторский и экспериментальный институт горного машиностроения

"Пер мгипрогормаш (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ

БУРОВОЙ МАШИНЫ С БУРОВЫМ СТАВОМ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для соединения шпинделя буровой машины с буровым станом.

Известна буровая машина, в которой привод вращения имеет штанговый зажим, выполненный в виде патрона, в корпусе которого расположена эластомерная втулка, воздействующая под давлением поступаюшего в нее масла на кулачки, зажимающие штангу (1) .

Недостатком указанного штангового зажима является то, что для передачи крутящего момента двигателя на буровой став штанги должны быть сжаты кулачками с весьма большим усилием, что приводит к деформации их поверхности и быстрому выходу из строя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом, включающее патрон с соосно расположенным в нем ни пелем штанги и запорные шарики (2).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что в ней соединение и разъединение бурового устройства со штангой осуществляется только вручную, что исключает

2 возможность его использования для бурения восстающих скважин в выработках большого сечения.

Целью изобретения является обеспечение возможности дистанционного соединения и разъединения. бурового става со шпинде5 лем.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено поршнем, который установлен в полости шпинделя и имеет направляющую часть, во внутренней полости о которой размещен конец патрона, взаимодействующий с поршнем и шариками через упругий элемент и сжатую среду.

На фиг. 1 изображено устройство с соединенным буровым ставом, продольный разрез; на фиг. 2 — устройство с разъединен15 ным буровым ставом, продольный разрез; на фиг. 3 — ниппель штанги.

Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом включает шпиндель 1, патрон 2, в котором соосно го расположены ниппель 8 штанги 4, поршень 5, упругий элемент в виде пружины 6.

В направляющей части поршня 5 имеются радиально расположенные отверстия 7 и продольный паз 8. Патрон 2 имеет радиально расположенные каналы 9 и гнезда 10, 619639

Формула изобретения

2З

22 24 в которых размещены запорные шарики 11, причем количество и расположение осей гнезд 10 конгруэнтно количеству и расположению отверстий 7. В торцевой час1 : —:..".;рона 2 имеется радиальное отверстие, в котором размещен фиксатор 12 с пружиной 13.

Ниппель 3, жестко закрепленный с пустотелой штангой 4, имеет последовательно расположенные цилиндрический участок 14 с кольцевой проточкой 15 и раДиально размещенными отверстиями 16, шестигранную ведомую часть 17 и участок 18 с резьбой, служащий для соединения штанг в буровой став при бурении глубоких скважин.

Шпиндель 1 установлен в корпусе 19 на подшипниках 20, закрепленных крышками 21 и 22, снабженными каналами 23 и 24.

Во внутренней полости шпинделя 1 имеются радиально расположенные каналы 25 и 26.

Ведомый конец шпинделя 27 снабжен шпонкой 28. Резьбовая часть 18 ниппеля штанги, входящая в патрон 2, размещается в его кольцевой заточке свободно с зазором.

Устройство работает следующим образом (фиг. 1).

Вращающий момент от привода вращения буровой машины передается на ведомый конец шпинделя 27, который в свою очередь передает его через жестко соединенный с ним патрон 2 на буровую штангу 4 посредством ниппеля 3, резьбовая часть которого входит в патрон 2. Фиксация буровой штанги 4 от осевого перемещения осуществляется при помощи запорных шариков 11, расположенных в гнездах 10 патрона 2, входящих в кольцевую проточку 15 ниппеля 3 штанги, под воздействием внутренней поверхности направляющей части поршня 5, постоянно смещенного пружиной 6 вправо. При подаче в поршневую полость шпинделя 1 (фиг. 2) через каналы 24 и 25 сжатого воздуха поршень 5, сжимая пружину 6, перемещается влево до совмещения центров гнезд 10 и отверстий 7.

При этом запорные шарики 11 выходят из кольцевой проточки 15 ниппеля 3 штанги, что приводит к его освобождению и позволяет дистанционно извлечь штангу из ш пинделя при помощи механизма подачи буровой машины.

Совмещение центров гнезд 10 и центров отверстий 7 обеспечивается воздействием пружины 3 на фиксатор 12, входящий в продольный паз 8, выполненный в направляющеи части поршня 5.

Подача воды на промывку или сжатого воздуха на продувку скважины при бурении осуществляется по каналам 23, 26 и 9 и отверстиям 16, связанным с внутренней пол остью ш та н ги 4.

Предлагаемое устройство обеспечивает более простыми и надежными средствами дистанционное соединение и разъединение бурового става со шпинделем, а также операции по свинчиванию и развинчиванию бурового става при бурении глубоких скважин, что приводит к снижению трудоемкости, повышению производительности труда и безопасности работ.

Кроме этого, предлагаемая конструкция увеличивает надежность крепления бурового става со шпинделем, одновременно обеспечивая его долговечность.

Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом, включающее патрон с соосно расположенным в нем ниппелем штанги и запорные шарики, отличаюи1ееся тем, что, с целью обеспечения дистанционного соединения и разъединения бурового става со шпинделем, оно снабжено поршнем, который установлен в полости шпинделя и имеет направляющую часть, во внутренней полости которой размещен конец патрона, взаимодействующий с поршнем и шариками через упругий элемент и сжатую среду.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США Хо 3696872, кл. 173 в 149, 1971.

2, Авторское свидетельство СССР

Хо 240631, кл. Е 21 С 15/00, 1967. б19б39

rO 5

7Z

4Ъг 2

УД gr 15

Фи«. 3

Составитель 3. Липкин

Редактор Л. Батанова Техред О. Луговая Корректор А. Власенко

Тираж 734 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СС(Р по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4