Замковое соединение секций бурового става

 

и ознан тентна-Т

"" чес-н, .р б блио а

ОПИС -ИСоюз Советскик

Соцналистическик

Республик ?46О75 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено15.11,77 (21)2543461/22-03 (53)М. Кл .

E 21 В 16/02

Е 21 С 15/00

Е 21 С 1/14 с присоединением заявки Ж

Гасударственный камитет

СССР (23) Приоритет на делам изобретений и атнрытнй

Опубликовано 07.07 80 Бюллетень №.25

Дата опубликования описания 08,07.80 (53) УДК 622.233.. 05 (088.8) (72) Авторы изобретения

В, С. Субботин, С, А, Дранников, В. В. Ламбров и 3, А, Храмцова

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (71) Заявитель (54) ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СЕКЦИЙ БУРОВОГО

CTABA

Изобретение относится к горной промышленности, а именно, к замковым соединениям секций шнеков буровых ставов шнекобуровых машин.

Известны замковые соединения, содержащие ниппель с кольцевой проточкой, в которую входит замыкающий элемент фигурной формы, охватывающую его муфту и запирающие кулачки (1).

Такая конструкция характеризуется су- 1О ществе иными недостатками:

1. Для соединения муфты с ниппелем нужны существенные дополнительные осевые усилия подачи на буровых ставах, чтобы преодолеть усилие сопротивления за 15 мыкаюшего элемента. Однако при извле, чении буровых ставов прилагаемые при этом усилия могут явиться причиной несвоевременного разъединения муфты и ниппеля. 20

2. При соединении необходимо ориентирование муфты и ниппеля для осуществления возможности соединения кулачков, 3. Конструкция в целом малонадежна в работе.

Известно замковое соединение, в котором эти недостатки частично устранены.

Такая конструкция содержит ниппель, выполненный с наружным зубчатым венцом и с кольцевой проточкой для замыкающего элемента, муфту с наружным зуб.. чатым веицом и соединительное кольцо, охватывающее своим внутренним зубчатым венцом венцы нипн и муфты 12).

Однако и эта конструкция характеризуется существенными недостатками к которым относятсж

1. Недостаточная жесткость бурового става вследствие необходимости оставления значительных зазоров между сопря:гаемыми(поверхностями муфты н ниппеля для обеспечения возможности быстрого их соединения и разъединения при некоторых осевых перекосах.

2. Необходимость взаимного углового (по углу вращения) ориентирования муфты

3 74607 и ниппеля с целью обеспечения возмож-" ности их соединения, 3. Низкая надежность соединения вследствие жесткости взаимодействия зубчатых венцов, поскольку кольцо установлено на муфте с возможностью только углового (по вращению) смещения и не компенсирует осевое (продольное) взаимные смещения муфты и ниппеля.

4, Недостаточная надежность работы 10 по причине передачи усилий псдачи и извлечения в процессе работы, зубья венцов,будучи вййолненными раже ий лучших сортов стали, будут расклепываться, т.е, увеличиваться в размере и препятствовать 15 процессу соединения и разъединения.;,...

Цель изобретения - повышение жесткооти бурового става, за счет уменьшения угла наклона оси ниппеля к оси муфты при постоянном зазоре между ними. 20

Эта йель достигается тем, что ниппель снабжен пояском, взаимодействующим с

" внутренней Йоверхностью конца муфты и — вйполнен с дополнительной проточкой в которой свободно установлено соединитель- 25 ное кольцо; подпружиненное в осевом направлении, Замыкающий элемент выполнен в виде йрямоугольйой призмы с секторной головкой, входящей в кольцевую проточку йиппеля. ЗО

На фиг. 1 - общйй вид замкового соединения; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1, Замковое соедийейие содержит "у т ловленные на концах смежных секций шнеков

1 и 2, ниппель 3, снабженный ориенти рующим конусом 4 и выйолнейный с наружным зубчатым венцом 5 с зубьями 6 и с кольцевой проточкой 7 для GGMbYKGIoIUBFo элемента 8 и муфту 9 с наружным зубчатым венцом 10 и зубьями 11.

Зубья 6 и 11 по Вфху"1фЖЮТеЫы -йо радиусу Я . Соединительное кольцо 12 снабжено внутренним зубчатым венцом, взаимодействующим с зубьями 6 и 11, т.е, охватывающим их. Ниппель 3 снабжен сфе- 45 рическйм с радиусом R, ïoÿñêîì 13, взаимодействующим с внутрейней "поверхностью конца муфты 9. Кольцо 12 свободно, с некоторым зазором по диаметру относительно венцов 5 и 10, установлено в дополнительной кольцевой проточке 14, ширина которой значительно больше толщины размещенных в ней установочйых разрезных пластин 15 (их 3 или 4), прикреплен, ных к кольцу 12 кольцом 16 и болтами 17Р

B,çàçoðå между пластиной 1 5 и торцом " кольцевои йроточкй кольцо 12 через пластины 15 подпружинено кольцом 18, которое выполнено к примеру, из эластичного материала. Взаимодействующие при соединении с зубьями кольца 12 торцы зубьев

11 выполнены со скосами 19 (показан только скос зуба венца муфты) для реализации взаимного ориентированйя по углу вращения торцов зубьев в процессе их соединения под действием осевых усилий.

Замыкающий элемент 8 выполнен в виде прямоугольной призмы, с помощью пружины 20, укрепленной в стакане 21, с секторной головкой 22 (фиг. 2), входящей при соединении муфты с нилпелем в кольцевую проточку 7 последнего. Штырь 23 элемента 8 снабжен окном 24 для подъема элемента 8 в стакане 21 на высоту (фиг. 2) при рассоединении секций 1 и 2 (т.е. муфты. и ниппеля); Для более прочного соединеним муфты 9 с секцией 1 в них вварены. пальцы 25.

Замковое соединение работает следующим образом.

Для разъединения ниппеля 3 и муфты

9 (фиг. 1) в окно 24 вводят тяговый элемент (не показан, в простейшем видеэто рычаг) и сжимая им пружину 20 поднимают элемент 8 на высоту /2 достаточную

1> рля выхода головки 22 из кольцевой проточки 7. Осевыми движениями секций 1 (o и 2 в противоположных направлениях сдвигают муфту 9 сниппеля 3, Разъединение закончено,Для соединения секций 1 с секцией 2 одну из них (при заторможенной другой) надвигают на другую iro оси О-О (фиг. 1). В этот момент секция 2, например, находится в скважине (не показана), а ниппель 3 вне ее устья. Секция Е расположена на приемном лотке шнекобуровой машины и соединена противоположным концом со шпинделем буровой каретки (не показаны). При надвигании секции 1 на секцию 2 муфта 9 ориентируется по оси О-O конусом 4 и надвигается на ниппель 3.

В последующие моменты соединения поясок 13 принудительно ориентирует оси муфты и ниппеля.

При одной и той же базе ., которая

t::" не может быть увеличена по соображениям габаритов машины, зависящих от длины секции шнека, предлагаемая конструкция в начале процесса обеспечивает равноцен1 ные условия соединения муфты 9..с ниппелем 3, а после его завершения - ограничивает угол осевого смешения вдвое, т.е, повышает жесткость бурового става. Повышение жесткости способствует снижению увода бурового става под влиянием его, 5, 74607 массы и взаимодействия с разрушаемым им полезным ископаемым.

Скосы 19, взаимодействуя друг с друroM при подвигании ориентируют (поворачивают) зубья 6 и 11, т.е. ниппель в муфте, обеспечивая заход зубьев кольца 12 между зубьями 11. В процессе бурения, вследствие несоосности секции 1 и 2, венцы муфты и ниппеля имеют некоторую игру относительно венца кольца 12. Эта игра 10 при вращении става компенсируется поворотами кольца 12 за счет сжатия пружинящего кольца 18 несущими пластинами

15.

1 15

Таким образом эластичное кольцо 1 8 обеспечивая постоянный и нормальный контакт венцов муфты и ниппеля с зубчатым венцом кольца 12 исключает их поломки независимо от угла взаимной несоосности. 20

5 6 ный с наружным зубчатым венцом и с кольцевой проточкой для замыкающего элемента, муфту с наружным зубчатым венцом и соединительное кольцо с внутренним зубчатым венцом, отличающ еeс я тем, что, с целью повышения жест кости става за счет уменьшения угла наклона ниппеля к оси муфты при постоянном зазоре между ними, ниппель снабжен пояском, взаимодействующим с внуч зенней поверхностью конца Муфты. и выполнен с дополнительной проточкой, в которой свободно установлено соединительное кольцо, подпружиненное в осевом направлении, 2. Замковое соединение по п. 1, о тлич ающ е е ся тем, что замыкающий элемент выполнен в виде прямоугольной призмы с секционной головкой, вхсьдящей в кольцевую проточку ниппеля.

Ис гочники информации, Формула изобретения

1. Замковое соединение секций бурово- 25 го става, содержащее ниппель, выполненпринятые во внимание при экспергизе

1. Авторское свидетельс гво СССР

М 355334, кл. Е 21 В 17/02, Б 21 С 15/00, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР

% 295860, кл. Е 21 В 17/02, 1969.

1

746075

Составитель И. Рогач

Редактор Т, Авдейчик Техред Р Опиян Корректор F. Папп

° Заказ 391 2/22 Тираж 626 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4: