Забойный механизм подачи

Забойный механизм подачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскин

Социалистических

Республик

746079

r.--.,„

":астgi /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.05.76 (21) 2355202/22-03 (51) М.К . с присоединением заявки №вЂ”

Е 21 В !9/08

Госудерственный комитет (23) Приоритет— (53) УДК 622.24..05 (088.8) Опубликовано 07.07.80. Бюллетень № 25 по денем нэебретеннй н открытнй

Дата опубликования описания 17.07.80

Е. Ф. Эпштейн, В. Ф. Сирик, А. А. Кожевников, Ю. Д. Бессонов и Ю. И. Харламов (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (7l) Заявитель (54) ЗАБОИНЫЛ МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ

Изобретение относится к технике бурения, а именно к забойным устройствам, предназначенным для создания осевой нагрузки на поролоразрушающий инструмент.

Известен забойный механизм подачи, содержащий распорный и подающий узлы (1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является забойный механизм подачи, включающий распорный узел, солержащий корпус, плашки с тягами, упорную втулку и вал, и полающий узел, содержащий цилиндр, поршень-вал, лроссель и клапан !2).

Недостатком устройства является прекращение циркуляции промывочной жидкос- ти через забой скважины, при перезарядке механизма, что может привести к эашламованию инструмента в скважине. Кроме того, на прекращение и возобновление циркуляции непроизволительно тратится рабочее время, особенно при большой глубине скважины.

Цель изобретения --- повышение надежности механизма путем обеспечения цирку ляции промывочной жидкости через забой скважины при перезарядке механизма.

Это достигается тем, что подающий узел снабжен управляющим поршнем, в котором с возможностью ограниченного осевого перемещения размещен клапан с дросселем, подпружиненный на поршень-вал, причем рабочий ход управляющего поршня меньше рабочего хода поршня-вала.

Корпус распорного узла, может иметь направляющие для взаимодействия с плашками.

Упорная втулка может быть установлена на валу посредством осевого подшипника.

На фиг. 1 изображен забойный механизм подачи, продольный разрез на фиг. 2 — разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б фиг. 1.

Забойный механизм подачи состоит из распорного и подающего узлов, соединенных подвижно. Распорный узел состоит из корпуса 1, плашек 2, упорной втулки 3, тяг 4, направляющих 5 для взаимодействия с плашками 2 и вала 6.

На боковой рабочей конусной поверхности корпуса 1 имеются симметрично расположенные наклонные грани. Плашки 2 имеют продольные пазы и при помощи направ746079

3 ляющих Б (винтов, штифтов и т.п.) подвижно расположены на наклонных гранях корпуса. Тяги 4 шарнирно соединяют плашки 2 с упорной втулкой 3. Вал 6 проходит через распорный узел и при помощи шлицев соединяется с подающим узлом через верхний шлицевый переходник 7. В нижней части вал 6 имеет бурт для подвески подающего узла. Подающий узел состоит из цилиндров

8, соединенных ниппелями 9. В цилиндрах расположены поршни: поршень-вал 10, управляющии поршень 11, рабочие поршни 12.

К управляющему поршню при помощи штифта 13 с возможностью ограниченного осевого перемещения подсоединен клапан 14. Кла-. пан состоит из хвостовика и тарелки, в которой размещен дроссель 15, Тарелка имеет заплечики. В поршень-вале !0 расположена пружина 16 для взаимодействия с клапаном

14. Поршень-вал 10 образует шлицевую пару с нижним переходником 17. Управляюгций ниппель 8 имеет кольцевой выступ, обращенный в сторону клапана 14; диаметр клапана no его заплечикам равен диаметру кольцевого выступа управляющего ниппеля.

Упорная втулка 3 посажена при, помощи осевых подшипников 19 на верхнем бурте вала 6. Рабочий ход управляющего поршня l l меньше рабочего хода поршня-вала 10.

Корпус 1 распорного узла посажен при помощи подшипников 20 на бурте верхнего переходника 7. Такая посадка корпуса 1 и упорной втулки 3 обеспечивает их неподвйжность при вращении вала 6 и переходника 7 после раскрепления плашек 2 о стенки скважины. Число поршней определяется осевой нагрузкой и перепадом давления на дросселе.

Механизм подачи работает следующим образом.

Спуск механизма подачи в скважину осуществляется на бурильных трубах, соединенных с валом 6, а к нижней реэьбовой части поршня-вала 10 подсоединяется колонко вый набор или долото, При спуске механизМ подачи расположен на нижнем бурте торцовой части вала 6, все поршни находятся в нижнем положении, плашки 2 занимают верхнее положение. При этом между поршнемвалом 10 и клапаном !4 имеется зазор для прохода промывочной жидкости. Наличие этого зазора обеспечивается пружиной 16, расположенной в проточке поршня-вала 10 между клапаном 14 и этим поршнем. Следовательно, промывочная жидкость проходит через механизм беспрепятственно, не создавая перепада давления. При постановке на забой цилиндры 8 вместе с бурильными трубами и распорйым узлом перемещаются вниз и поршяи занимают верхнее положение. При этом управляющий ниппель 18, воздействуя на заплечики клапана 14, прижимает его к поршню- валу 10, сжав пружину 16, а так как дроссель 15 расположен в клапане 14, то возникает перепад. давления в надпоршие4 вых полостях В, который действует на все поршни, благодаря окнам «а», имеющимся на торцах поршней, и радиальным каналам б в хвостовике клапана. Осевая нагрузка на породоразрушающий инструмент создается как сумма нагрузок всех поршней. При дальнейшем перемегцении бурильных труб с валом 6 вниз, вследствие шлицевого соединения его с переходником 7, плашки 2 перемещаются.йо наклонным граням корпуса I распорного узла в осевом и радиальном

16 направлениях до соприкосновения со Стенками скважины. Надежность закрепления плашек о стенки скважины обеспечивается не только весом бурильных труб, но и силой, приложенной к переходнику 7 от перепада

$5 давления и направленной вверх. Вращение от бурильных труб к породоразрушающему . инструменту передается через вал 6, переходник 7, цилиндры 8, ниппели 9 и 18, переходник 17 и поршень-вал 10. При этом корпус l распорного узла, плашки 2, тяги 4 щ и упорная втулка 3 не вращаются, так как имеются подшипники 19 и 20. Плашки от поворота при бурении и от раскрывания при спуске удерживаются направляющими 5, жестко соединенными с корпусом распорного узла и подвижно с плашками 2.

При бурении поршни под воздействием перепада давления перемещаются вниз, вытесняя жидкость из подпоршневых полостей через канали «в» в ниппелях в затрубное пространство. В конце рабочего хода управляющий поршень 11 и все вышерасположенные поршни отсекаются на управляющем ниппеле 18, а поршень-вал 10 вместе с клапаном !4 продолжают перемещаться вниз, так как рабочий ход поршня-вала 10 больше хода остальных поршней, а клапан 14

И имеет возможность осевого перемещения относительно штифта 13, жестко соединенного с управляющим поршнем, так как в своем хвостовике клапан имеет осевые пазы г. При дальнейшем движении поршня-вала 10 вниз клапан 14 зависает на штифте 13, между клапаном и поршнем-валом 10 возникает зазор, через который устремляется промывочная жидкость. Перепад давления на дросселе резко падает. При этом пружина 16 разжимается и поднимает клапан в крайнее и верхнее положение.

Падение давления на насосе из-за рез- кого падения перепада свидетельствует об окончании рабочего хода и о начале перекрепления, которое совершается автоматиso чески при бурении с подачей с лебедки или принудительно бурильщиком при закреплении бурильных труб в патронах гидроподачи. После этого работа механизма подачи совершается rio ранее описанному циклу.

1s

Наличие управляющего поршня с размещенным в ием дросселем позволяет осуществлять холостой ход, т.е. перекрепление, беэ прекращения циркуляции промывочной жидкости на забое скважины, что сущест746079

Формула изобретения д-Д

6-6 —.В щ

/1 И

Составитель В. Коротков

Редактор С. Титова Техред К. Шуфрич Корректор В. Синицкая

Заказ 3913/23 Тираж 626 Подписное

ЦИНИПИ Государственного комитета СССР по лелам изобретений и открытий

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

Филиал ППГ1 «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 венно 11овышает. работоспособность н надежность данного механизма.

1. Забойный механизм подачи, включаю.щнй распорный узел, содержащий корпус, плашки с тягами, упорную втулку н вал, н подающий узел, содержащий цилиндр, поршень-вал, дроссель н клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения циркуляции промывочной жидкости через забой скважины прн перезарядке механизма, подающий узел снабжен управляющим порн1нем, в котором с возможность1о ограниченного осевого перемещення размещен клапан с дросселем, подпружнненный на поршень-вал, причем рабочнй ход управляющего поршня меньше рабочего хода поршня-вала.

2. Механизм по и. 1, отличающийся тем, что корпус распорного узла имеет направляющне для взанмодействня с плашкамн.

3. Механнзм по пп. 1 н 2, отличающийся тем, что упорная втулка установлена на валу посредством осевого подшипника, 10 Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Патент США № 3225843, кл. 175/93, опублнк. 1965, 2. Информационный листок № 86 — 74.

Новоснбнрскнй ЦНТИ, 1974 (прототнп).