Устройство для удержания и центрирования бурового става

Устройство для удержания и центрирования бурового става

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: в буровых станках для удержания и центрирования бурового става . Сущность изобретенияустройство включает корпус, в котором встроены гидроцилиндры , штоки которых пальцами соединены с ползуном, который вставлен в паз корпуса. В корпусе и ползуне выполнены одинаковой формы, но зеркально расположенные друг относительно друга отверстия, образованные двумя полуокружностями, на внутренней поверхности отверстий меньшего диаметра выполнены насечки Корпус закреплен на траверсе с возможностью перемещения . На траверсе имеется стакан, в котором размещен фиксатор и палец, которые являются ограничителями хода корпуса по направляющим. Путем перемещения ползуна относительно корпуса изменяют сечение проходного отверстия при забуривании и бурении скважин. 4 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

5 Е 21 С 9/00, 1/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОЬРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

1, Ql 6д ОО р > ( (21) 4805486/03 (22) 23.03,90 (46) 30,09,92. Бюл. К 36 (71) Донецкий государственный проектноконструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт (72) Л, Л. Радзивилович, М. С, Барановский и А. В, Сытник (56) Сафохин М. С. и др, Машины и инструмент для бурения скважин на угольных шахтах, M.: "Недра", 1985, с. 17 — 22.

Авторское свидетельство СССР

N. 217321, кл. Е 21 С 1/12. 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДЕРЖАНИЯ И

ЦЕНТРИРОВАНИЯ БУРОВОГО СТАВА (57) Использование: в буровых станках для удержания и центрирования бурового стаИзобретение относится к горному делу, а именно к,оборудованию для подземно;о бурения скважин.

В технологический цикл подземного бурения входят операции по забуриванию скважин и удержанию бурового става во время наращивания очередной штанги, Во время бурения каждой штанги необходимо, чтобы последняя центрировалась на оси бурения направляющим устройством. Это снижает изгибающие нагрузки на штангу и повышает точность бурения, Известно устройство, обеспечивающее удержание бурового става при монтажнодемонтажных работах и его центрирование при бурении, которое состоит из корпуса. жестко закрепленного на раме станка, центральной втулки, кольцевого гидроцилиндра, имеющего ход вдоль оси бурения, и системы рычагов, соединяющих гидроцилиндр с кулачками, зажимающими буровой Ы,, 1765384 А1 ва. Сущность изобретения: устройство включает корпус, в котором встроены гидроцилиндры, штоки которых пальцами соединены с ползуном, который вставлен B паз корпуса. В корпусе и ползуне выполнены одинаковой формы, но зеркально расположенные друг относительно друга отверстия, образованные двумя полуокружностями, на внутренней поверхности отверстий меньшего диаметра выполнены насечки, Корпус закреплен на траверсе с возможностью перемещения. На траверсе имеется стакан, е котором размещен фиксатор и палец, которые являются ограничителями хода корпуса по направляющим. Путем перемещения ползуна относительно корпуса изменяют сечение проходного отверстия при забуривании и бурении скважин. 4 ил, стае, проходящий чеоез центральную втулку.

Такое устройство характеризуется сложностью конструкции, большой длиной и массой и не обеспечивает зажатие бурового става для развинчивания штанг. Большая длина и малые зазоры между буровым стаеом и центральной втулкой предъявляют повышенные требования к прямолинейности буровых штанг.

Штангодержатель бурового станка жестко закреплен на распоркой колонке и включает корпус с двумя диаметрально расположенными относительно оси штанги приводными цилиндрами с кулачками для захвата штанг и их направления при забуривании.

Он имеет небольшую длину и обеспечивает выполнение операций по центрированию, поддержанию и развинчиванию буровых штанг. Однако, это устройство

1765384

55 нельзя использовать с гладкими буровыми штангами. Оно может применяться только для буровых штанг, соединяемых муфтами, диаметр которых больше диаметра штанг, и снабженных специальной профильной поверхностью, взаимодействующей с кулачками устройства. Кроме того, расположение приводных цилиндров на одной оси друг напротив друга ведет к увеличению поперечных размеров устройства.

Цель изобретения — повышение эффективности работы устройства для удержания и центрирования бурового става, упрощение конструкции и уменьшение его габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что корпус устройства установлен на имеющей направляющие траверсе с возможностью перемещения, ограничен ного посредством закрепленных на траверсе ограничителей хода корпуса, выполненных в виде пальца, свободный конец которого размещен в выполненном на корпусе гнезде, и размещенного в стакане фиксатора. который в одном из положений установлен с возможностью взаимодействия с торцом корпуса, Гидроцилиндры расположены в корпусе параллельно друг другу по разные стороны от оси бурового става, а их штоки связаны с одним из зажимных элементов, который выполнен в виде ползуна, перемещающегося в поперечном пазу корпуса, а в корпусе и ползуне имеются зеркально расположенные отверстия для прохода бурового става, каждое из которых образовано двумя полуокружностями различного диаметра с насечкой на меньшей из них.

На фиг. 1 изображено устройство для удержания и центрирования бурового става, установленное на буровом станке; на фиг. 2 и 3 — общий вид устройства при втянутых и выдвинутых штоках гидроцилиндров соответственно; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 1 (буровой GTGBусловно не показан).

Устройство для удержания и центрирования бурового става 1 монтируется на направляющие стойки 2 бурового станка с помощью траверсы 3 с направляющими 4, в которые устанавливается корпус 5 устройства 1.

В корпус 5 встроены гидроцилиндры 6, штоки 7 которых пальцами 8 соединены с ползуном 9, Ползун 9 вставлен в сквозной поперечный паз 10 корпуса 5. В корпусе 5 и ползуне 9 имеются одинаковой формы, но зеркально расположенные относительно плоскости I — I, проходящей через ось бурения, отверстия 11 и 12, через которые проходит буровой став 13, собираемый из отдельных штанг 14. Каждое отверстие образовано двумя полуокружностями разных диаметров D и б, меньшая из которых снабжена насечкой 15.

На траверсе 3 имеется стакан 16, в котором размещен фиксатор 17, и палец 18, а на корпусе 5 — овальное гнездо 19, в которое входит одним концом палец 18.

Фиксатор 17 и палец 18 являются ограничителями хода корпуса 5 по направляющим 4.

В корпусе 5 имеются гнезда 20 и 21 для подвода рабочей жидкости в гидроцилиндры 6, штоковые и поршневые полости которых связаны между собой каналами, расположенными в теле корпуса.

Устройство для удержания и центрирования бурового става работает следующим образом, При забуривании скважины рабочая жидкость подается в штоковые полости гидроцилиндров 6, штоки 7 находятся во втянутом положении, взаимное положенле корпуса 5 и ползуна 9 такое. что отверстия

11 и 12 образуют проходное круглое в свету отверстие диаметром D. s котором центрируется буровой став 13. Центры окружностей с! насечных частей отверстий 11 и 12 находятся на осях! — II u III III, расстояние между которыми равно длине хода 1 гидроцилиндров 6, Фиксатор 7 размещен в стакане 16 так, что его рабочий торец выступает из гнезда на величину, равную половине длины хода гидроцилиндров t/2, Палец 18 прижа к левой стороне овального паза 19 и корпус 5 зафиксирован в траверсе 3 так, что центр отверстия диаметром 0 находится в плоскости I — I, проходящей через ось бурения, В результате в процессе забуривания штанги ее ось не меняет своего положения в пространстве т. к. штанга имеет две точки опоры: вращатель и проходное отверстие диаметром 0 устройства 1.

В конце хода механизм подачи перед отводом вращателя 22 бурового станка 6 нижнее положение. забуренную штангу необходимо удержать or падения вниз. Для этого выполняют следующие операции.

Фиксатор 17 устанавливают в нерабочее положение в стакане 16 (см. фиг. 3), подают рабочую жидкость в поршневые полости гидроцилиндров б. в результате чего происходит взаимное перемещение корпуса 5 и ползуна 9. Корпус 5 перемещается влево по направляющим 4 траверсы 3 на половину хора /2 гидроцилиндров б. вторая половина хода выбирается перемещением ползуна

9 вправо по поперечному пазу 10 корпуса 5.

При этом забуренная штанга захватывается насечкой 15, нанесенной на участки диаметра 8 отверстий 11 и 12. Вращатель 22 отво1765384 дится вниз, в него устанавливается следующая штанга и процесс повторяется в описанном порядке.

После забуривания головного направляющего участка бурового става 13 (длина 5 которого определяется конкретными технико-геологическими условиями), в процессе бурения скважины на всю глубину фиксатор

17 постоянно находится в нерабочем положении в стакане 1b, независимо от 10 работы устройства 1, Поэтому при прохождении штанг через отверстие диаметром D, устоойство 1 самоустанавливается соосно с буровым ставом 13, перемещаясь по направляющим 4 траверсы 3 в пределах, огра- 15 ниченных ходом пальца 18 в овальном гнезде 19.

Устройство 1 используется также и при демонтаже става после бурения скважины на полную глубину, т. к. усилие зажатия 20 штанги насечками 15 рассчитывается с учетом крутящего момента, необходимого для развинчивания штанг между собой, и массы бурового става.

Таким образом, предлагаемое устрой- 25 ство является универсальным, выполняющим функции центрирующего люнета, подхвата бурового става и зажимного ключа для развинчивания штанг, Расположение приводных гидроцилин- 30 дров устройства и взаимное перемещение всех его элементов в плоскости, перпендикулярной оси бурения, уменьшает габариты станка по длине.

Совмещение функций нескольких меха- 35 низмов в одном устройстве упрощает конструкцию бурового станка и повышает эффективность его работы.

Формула изобретения

Устройство для удержания и центрирования бурового става, включающее корпус, связанный посредством траверсы с направляющими стойками бурового станка, размещенные в корпусе гидроцилиндры для управления перемещением зажимных элементов,отл ича ющееся тем,что, с целью повышения эффективности работы при уменьшении габаритов, траверса имеет направляющие, в которых установлен корпус с возможностью перемещения, ограниченного посредством закрепленного на траверсе ограничителя хода корпуса, выполненного в виде пальца, свободный конец которого размещен в выполненном на корпусе гнезде, и размещенного в стакане фиксатора, который в одном из положений установлен с возможноСтью взаимодействия с торцом корпуса, при этом гидроцилиндры расположены в корпусе параллельно между собой и симметрично относительно оси бурового става, а их штоки связаны с одним из зажимных элементов, который выполнен в виде ползуна и размещен с возможностью поступательного перемещения в поперечном пазу корпуса, при этом корпус и ползун имеют зеркально расположенные отверстия для прохода бурового става, каждое из которых образовано двумя полуокружностями различного диаметра, при этом на внутренней поверхности отверстий, образованных полуокружностями меньшего Диаметра, выполнены насечки.

1765384

1765384

1765384

15 12 ц

7 11

Составитель Л. Радзивилоч

Техред М,Моргентал Корректор М,Петрова

Редактор З.Ходакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгдод, ул.Гагарина, 101

Й. (Заказ 3363 Тираж Подписное

ВНИИТ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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