Замковое соединение

 

ОП ИСДНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (») 66382() Сокзэ Соаетскнх

Соцналнстнческнх

Респу6лнк (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За я влено 05.11.76 (21) 2418476/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет— (ы)м. К .

Е 21 С 1/14

Е 21 С 15/00

Госудорстьенный номнтет

СССР оо делам нзобретеинй

N OTltPblTNN

Опубликовано 25,05.79. Бюллетень ¹ 19

Дата опубликования описания 25.05.79 (53) УД

622.233.056:

;621.879.41 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Ламбров, Л. А. Буданчиков и М. В. Сафонов (7I) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (54) ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ШНЕКОВЫХ СЕКЦИЙ

БУРОВОГО СТАВА

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к шнскобуровым машинам непрерывного действия для выемки полезных ископаемых.

Известно замковое соединение, содержащее

5 корпус, привод подачи каретки и вращения шпинделя (1) .

Однако в этой машине невозможно автоматизировать процессы соединения и разъединения шнековые секций, так как рычажно-стерж10 невая система, которой снабжены шнековые секции, не взаимодействует с замками, а выполняет роль управления буровой коронкой.

Наиболее близким из известных технических решений к изобретению является замко- . вое соединение, содержащее полую цилиндрическую муфту, внутри которой установлены поворотные захваты, одними концовыми взаимодействующие с выступами хвостовика шнековой секции, а другими — с головками подпружиненных упоров и конусным толкателем (2).

Однако в таком замковом соединении поворот валика вокруг оси осуществляется вручную посредством рукоятки.

Цель изобретения — автоматизация соединения и разъединение шнековых секций.

Эта цель достигается тем, что замковое соединение снабжено устройством дистанционного управления, которое выполнено иэ подвижной в осевом направлении крестовины с пальцами, взаимодействующими с установленным на каждой секции подпружиненным штоком, связанным посредством рычажной системы с конусным толкателем.

На фиг, 1 изображена шнекобуровая машина; на фиг. 2 — замковое соединение А фиг. 1; на фиг. 3 — замковое соединение Б; на фиг. 4— сечение А — А на фнг. 2; на фиг. 5 — муфта, вид сверху; на фиг, б — то же, продольный разрез.

Шнекобуровая машина содержит раму 1 и буровую каретку,! с приводами подачи этой каретки и вращешш шпинделя 3. Привод подачи каретки 2 вклю,ает в себя барабаны 4 с тросами 5, соединенными своими концами с рамой 1. Барабаны 4 установлены на валу 6, ко торый соединен с буровой кареткой 2. Шпиндель 3 через фрикционную муфту 7 соединен ь

663829 ле полного перемещения каретки 2 вперед (иа фиг. 1 вверх) производится отсоединение шпинделя 3 от секции 10, для чего по каналу

58 рабочая среда (гаэ, жидкость и т, п.) подается в полость 60. Поршень 41 со штоком

40 перемещается вперед, конус 42, взаимодействуя с концами захватов 14 и 15,- заставляют кулач <и 16 и 17 сойтись и освободить выступы 18 и 19. Каретка 2 отгоняется свободно в исходную позицшо. Кулачки 16 и 17 при этом свободно проходят между выступами 18 и 19. Давление рабочей среды в полости 60

ctpIсьюается, На раму 1 подается очередная шло|.овал секция, аналогичная секциям 10 и 11.

Шлаковая секция устанавливается по оси бурения между шпинделем 3 и секцией 10. Отключается фрикционная муфта 7 и каретка 2 подается вперед. Кулачки 50 взаимодействуют с торзе

t цами наклонных заходов 48 и обеспечивают по

3 с приводом вращения, включающим в себя

I вал 8, редуктор 9 и двигатель. Со шпинделем

3 соединен буровой став, включающий в себя шнековые секции 10 и 11 (количество секций определяется глубиной скважины) и коронку

12. Секция 10 соединяется с секцией 11 замковым соединением Б, а шпиндель 3 с секцией 10 — замковым соединением А. Замковые соединения А и Б содержат аналогичные по конструкции цилиндрические муфты 13, укрепленные иа шпинделе 3 и на передних концах (считая от забоя) шнековтях секций 10, 11 и т д.

Внутри муфт 13 установлены поворотные — симметричные захваты 14 и 15, одни концы которых снабжены кулачками 16 и 17, взаимодействующими с выступами 18 и 19, а другие выполнены со скосами 20 и 21, взаимодействующими с головками подпружиненных упоров 22 и 23. Шпиндель 3 снабжен фланцем 24 для уплотнения гидравлической системы. Для автоматического соединения и разъединения шнековых секций 10 и 11 между собой, а также шпинделя 3 с секцией 10 машина снабжены устройством дистанционного управления замковыми соединениями А и Б, которое выполнено в виде крестовины 25 с пальцами 26, 27, 28 и 29 (фиг. 2 и 4), установленными с

Ъ разворотом на 90 и взаимодействующими с установленным на задних концах (считая от забоя) шнековых секций 10, 11 и т.д. подпружиненным штоком 30, размещенным в направ-лякйцей втулке 31 и шарнирно соединенным с поворачивающимся вокруг оси 32 рычагом 33, 35 шарнирно соединенным с толкатслем 34, конец которого снабжен конусом 35, взаимодействующим во время соединения и разъединения с кон цами симметричных захватов 14 и 15, С целью центровки толкателя 34 последний

46 снабжен продольным сквозным пазом 36 для размещения центрирующего пальца 37, который закреплен внутри муфты 13.

Крестовина 25 закреплена на установленном в цилиндрической полости 38 шпинделя 3 штоке

39 с поршнем. Шток 39 с поршнем снабжен полым продольным отверстием, через которое пропущен дополнительный шток 40, один конец которого жестко скреплен с поршнем 41, а другой снабжен конусом 42, взаимодействующим с концами захватов )4 и 15, На заднем конце (считая от забоя). каждой шнековой секции 10,11. и т.д. установлен конический центратор 43 c ÷åòûðüìà отверстиями

44, 45, 46 и 47 для прохода пальцев 26, 27, 28 и 29, Цейтратор 43 выполнен с внутренними наклонными заходами 48 и продольными пазами 49 для размещения кулачков 50 муфI

4 ты f3 для передачи крутящего момента от шпинделя 3 к буровому ставу. Крестовина 25 перемещается в пазах 51 муфты 13 (см. фиг.

5 и 6).

Шпиндель 3 снабжен распределительным коллектором 52 с кольцевыми проточками .53,54<. и 55, которые каналами 56, 57 и 58 соединены с полостями 38, 59 и 60.

Шнекобуровая машина работает следующим образом.

После забуривания коронки 12 и секций 10, и 11 в пласт полезного ископаемого, т.е. посворот шпинделя 3 и наращиваемой шнековой секции вокруг их общей продольной оси до тех IIop, иока кулачки 50 шпинделя 3 н наращиваемой секции не войдут в продольные паза. 49 (см. фиг. 1). При этом кулачки 16 и 17 за счет взаимодействия их передних скосов с выступами 18 и 19 сближаются друг с другом и проходят между выступами 18 и 19, т.е. в окно, образованное этими выступами. Под воздействием подпружиненных упоров 22 и 23 кулачки 16 и 17, проидя между выступами 18 и

19, расходятся (поворачиваются) и заходят за выступы 18 и 19 внутри наращиваемой секции и секции 10. Включается муфта 7, чем обеспечивается передача крутящего момента на буровой став и процесс бурения продолжается. Крутящий момент на секции 10, 11 и т, д. и буровую коронку 12 передается от шпинделя 3 через кулачки 50 и продольные пазы 49, После завершения бурения скважины на заданную глубину осуществляется процесс извлечения бурового става из нее и последовательное отсоединение шиековых секций 10 и 11 и т. д. от бурового става, Для этого каретку 2 подают по раме 1 назад (на фиг. 1 вниз) на расстояние, равное длине одной шнековой секции. Подают рабочую среду в полость 59. ПорКАФФ ЩФФ

I.с

66382

5 щень со штоком 39 перемещается вперед, увлекая эа собой крестовину 25 с пальцами 26, 27, 28 и 29. Поскольку пальцев четыре (через каждые 90 ), то один из них независимо от положения по оси вращения отсоединяемой секции, например, 10, обязательно входит во взаимодействие со штоком 30, пройдя предварительно через отверстие 44 (45, 46, 47). Шток

30 толкает рычаг 33, который, поворачиваясьвокруг оси 32, перемещает шарнирно соединенный с нйм толкатель 34, конус 35 которого, fO взаимодействуя с концами захватов 14 и 15 шнековой секции 11, разводит их. Кулачки 16 и 17 ; освобождая выступы 18 и 19 шнековой секции 11, Каретку 2 с отсоединяИ емой секцией 10 отгоняют назад до выхода кулачков 14.и 15 из конического центратора 43.

Подают рабочую среду в полости 38 и 60, вследствие чего шток 39 с поршнем перемещается назад, а поршень 41 со штоком 40 — вперед, Пальцы 26, 27, 28 и 29 выходят из зацеп30 ления с коническим центратором 43, а концы захватов 14 н 15 шнековой секции 10 сходятся и освобождают кулачки 16 и 17 от взаимо- действия с выступами 18 и 19. Каретка 2 свободно отгоняется в исходную позицию (см.фйг.1)

М а отсоеднненная шнековая секция известными способами удаляется нз рамы 1. Каретка 2 снова подается вперед к буровому ставу и процес9

6 сы соединения шпинделя 3 с очередной шнековой секций, разъединения очередных секций между собой, разъединения шпинделя 3 с очередной шнековой секцией осуществляются так, как это описано.

Формула изобретения

Замковое соединение шнековых секций бурового става, содержащее полую щшиндрическую муфту, внутри которой установлены поворотные захваты, одцими концами взаимодействующие с выступами хвостовика шнековой секции, -а другими — "с головками подпружиненных упоров и коиусиым толкателем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматизации соединения и разъединения шнековых секций, оно снабжено устройством дистанционного управления, которое выполнено иэ подвижной в осевом направлении крестовины с пальцами, взаимодействующими с установленным. на каждой секции подпружиненным штоком, связанным посредством рычажной системы с ко-. нусным толкателем.

Источники информации, принятые во вн1йяание при экспертизе

1. Патент США tP 2715526, кл. 266 — 26, 1955.

2. Заявка И 2350929, кл. Е 21 С 15/00, 1976, но которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства. -.

663829

27

Ф5

Составитель Ю. Стрелов

Техред 3.Фанта Корректор Г. Решетник

Редактор Т. Зубкова

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 2951/27 Тираж 656 . Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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