Устройство для соединения штангили шнеков при вращательном бурении

 

О П И С А Н И Е (836335 изовеетвния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиин ,,Социалистнчесиик

Республим (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 25.l0.76 (21)24l3603/22 03 (5()Щ. 5(д.

3 с присоединением заявки М

Е 21 В 17/046

6Ьеудлрстеенвй кемнтет

СССР ве делам наебретеннй н еткрытнй (23) Приоритет

Опубликовано 07 06 8l Бюллетень М 2l

Дата опубликования описания 10.06.81 (53) УДК 622. .233.05:62 l ,879,4 1(088.8) В. P. Вейс, М, К. Пузырьков и Г. К. КуЩаноР

Л1;Казахский научно-исследовательский, проектнеконструкторский и экспериментальный институт

i Типроуглегормаш" (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИН ЕНИЯ ШТАНГ

ИЛИ ШНЕКОВ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ БУРЕНИИ!

Изобретение относится к устройствам для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении.

Известно устройство для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении, включающее хвостовик с проточкой на одной штанге, входящий в кон груэнтное ему отверстие муфты на друroN штанге и фиксируемый в ней запорным устройством (3. ).

Однако такая форма хвостовика и соответствующее ему отверстия муфты создает при изготовлении и эксплуатации ряд трудностей, основными из которых являются: необходимость точной взаимной ориентации секций при их соединении, то есть необходимость обеспечения предварительного совпадения граней хвостовика и соответствующе о ему отверстия муфты, что, как показывает опыт, обязательно связано с применением руч20 ного труда. Последнее обстоятельство весьма осложняет эксплуатацию шнекобуровых машин, так как, во- первых, 2 габаритные размеры и вес шнековых секций обусловливают повышенные трудозатраты при их взаимном ориентировании и, во- вторых, нахождение людей в зоне движения шнековых секций недопустимо с точки зренйя техники безопасности.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении, включалщее хвостовик с направляющей с поперечным пазом и муфту с конгруэнтным хвостовику отверстием и подпружиненным ползуном с фиксирующим элементом (2).

Однако, осуществление этого изобретения связано в какой- то мере с усложнением конструкции бурового става и управления приводом,вращателя, возникновение больших контактных давлений в соединении при передаче крутящего момента, так как контакт граненого хвостовика и муфты происходит по линии, что часто приводит к разрушению соединения.

35 4 товика одной штанги или шнека в конгруэнтное отверстие другой.

Шпиндель врашателя буровой машины или хвостовик штанги или шнека, выполненные в виде двух параллельно расположенных направляющих 6 с конусными наконечниками 7, осевым усилием (при перемещении буровой каретки) заводят. в конгрузнтное отверстие 3 муфты 2.

B случае недостаточной взаимной ориентации {см. фиг. 4) соединяемых между собой шпинделя врашателя и секций штанг, шнеков, при заведении в отверстие муфты 2 хвостовик 1 центрируется в этом отверстии и, при взаимодействии конусных наконечников 7 с конусным заходом 9 отверстия 3 за счет возникающей от осевого усилия подачи лары сил шпиндель врашателя, либо подсоединяемая к буровому ставу штанга или шнек, поворачивается на угол, при котором обеспечивается соосность параллельно расположенных цилиндров хвостовика с отверстием в муфте. Для возможности поворота шпинделя двигатель врашателя при соединении штант" или шнеков растормаживается, После обеспечения соосности дальнейшим перемещением буровой каретки хвостовик 1. заводится в отверстие 5 муфты 2, при этом хвостовик отклоняет фиксирующий элемент 5, что приводит к снятию фиксации ползуна 4 и он под действием своей пружины заходит в поперечный паз 8 одной из параллельно расположенных направляющих 6 хвостовика 1, замыкая последний в муфте 2 .

Это устройство позволяет производить соединение штанг или шнеков при недостаточной их взаимной ориентации как по углу вращения, так и при отклонении 45 от соосности. На фиг. 4 показаны предельные возможные отклонения хвостовика l относительно отверстия муфты 2 по горизонтальной bX, вертикальной «+ д У

Осям и углу пОвОрота 4-, aL ° npa кОтО- 50 рых без применения дополнительных операплй возможно произвести автоматическое соединение секций между собой. Перед соединением штанг или шнеков подпружиненный ползун 4 находится в открытом положении и удерживается s этом положении фиксирующим элементом 5.

Процесс соединения штанг или шнеков производится путем заведения хвос3 8363

Кроме этого усложняется технология изготовления за счет необходимости применения малопроизводительных и не обеспечивающих высокой точности операций фрезеровки граней хвостовика и долбле5 ния граней отверстия муфты.

Целью настоацего изобретения является обеспечение стыковки в условиях недостаточной взаимной ориентации.

Эта цель достигается тем, что на- i0 правляющая выполнена н виде сопряженных цилиндров с конусными наконечникеми.

На фиг. 1 -общий вид хвостовика устройства перед соединением секций; на фиг. 2конгруэнтное хвостовику отверстие на другой с -кции; на фиг. 3 — сечение A-А фиг. 2; на фиг. 4. - возможное взаимное: положение хвостовика (показан штрихпуктирными линиями), и муфты с конгруэнт- -0 ным хвостовику отверстием.

Устройство для соединения штанг или шнеков содержит штанги или шнеки, имеюшие на одном конце хвостовик l, а на другом - муфту 2 с конгруэнтным хВосТо25 вику отверстием 3 и запорным устройством, состоящим из подпружиненного ползуна 4 и фиксируюшет этот ползун элемента 5. Хвостовик выполнен в виде двух параллельно расположенных направЗо ляюших b с конусными наконечниками 7.

На одном из параллельно расположенных цилиндров хвостовика выполнен поперечный паз 8, служащий для захода подпружиненного ползуна 4 запорного уст35 ройства. Конгруэнтное хвостовику отверстие 3 выполнено с конусным заходом 9, угол которого равен углу конусных наконечников 7.

Перед соединением штанг или шнеков между собой, а также шпинделя вращателя, подпружиненный ползун 4 с помощью гидроцилиндра или другого механизма (на фиг. 3 направление усилия показано стрелкой) выводится из поперечного паза 8 одной из параллельно расположенных направляющих 6 хвостовика 1 и фиксируется элементом 5 в открытом положении, затем хвостовик 1 выводится из отверстия 3 муфты 2

Формула изобретения

Устройство для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении, включающее хвостовик с направляющей с поперечным пазом и муфту с конгруэнтным хвостовику отверстием и подпру .жиненным ползуном с фиксирующим эле1 6

l. -As Topczoe свидетельство СССР

М Çl7775, кл. Е 2l В l7/02, Е 23. С l5/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР Вэ заявке % 2197357, кл. Е 2l С l5/00;

Е 21 В l?/02, 1975.

5 836335 ментом о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью оГ>еспечения стыковки в услови-. ях недостаточной взаимной ориентации, чаправляющая выполнена в. виде сопряженных .mmrranporr с конусными наконечниками.

Истс,чники информ ации, пяинятые во внимание lrpH экспертизе

836335

Составитель М. Рогач

Редактор Т. Авдейчик Техред А. Бабивеа,: Корректор М. Демчик.

Заказ 2972/22 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и открытий

1 l3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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