Разъемное соединение буровойштанги c коронкой

Разъемное соединение буровойштанги c коронкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социалистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 846712 (61) Дополнительное к авт. свил-ву .— (22) Заявлено 29 ° 1 1. 79 (21 ) 2844 704/22-03 (5 l ) M. Кл;

Е 21 В 17/04 с присоединением заявки И

Государственный комитет (23) Приоритет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 15.07,81. Бюллетень М 26

Дата опубликования описания 15 07 8 1 (53) УДК 622.24, . 05 (088. 8) 1

В. Г. Крыжный, В. В. Протасеня, А. Р. Черненко и А. Ф. Пономарчук (72) Авторы изобретения

Научно-исследовательский горнорудный институт(71) Заявитель (54) РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРОВОЙ ШТАНГИ

С КОРОНКОЙ

Изобретение относится к горному делу, в частности к соединениям буровых штанг.

Известны разъемные соединения буровой штанги с коронкой, образованные присоединительной частью штанги и корпусом коронки (1 1.

Недостатки таких соединений заключаются в потере энергии удара в соединениях, трудоемкости раз tO борки, изменении сечения штанги в присоединительной части, что в сочетании со значительными напряжениями, возникающими в процессе бурения, приводит к поломкам как концов штанг, 15 так и корпусов коронок.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является разъемное соединение штанги с буровой коронкой, образованное профильной частью штанги в виде цилиндрическо- . го наконечника, переходящего в эксцентричный ему цилиндрический участок, и корпусом коронки с углублением

2 соответствующей формы, причем наконечник своим торцом контактирует с торцом корпуса коронки. Такое сочетание конструктивных элементов соединения способствует повышению КПД удара и в какой-то степени облегчает разборку соединения j2).

Однако наличие участка с эксцентриситетом в соударяющихся деталях (в данном случае коронки и штанги) приводит к образованию поперечных волн, причем амплитуда изгибающих напряжений достигает при этом 70Х величины амплитуды продольных волн, поэтому при наложении продольных и поперечных волн амплитуда напряжений в соединении имеет значительную величину, что приводит к преждевременному разрушению как штанг, так и коронок.

Цель изобретения — повышение долговечности буровых штанг и коронки за счет уменьшения напряжений в элементах соединения.

3 8467!

Указанная цель достигается тем, что верхняя часть корпуса коронки от торца выполнена со сквозными проре- зями, причем части корпуса между прорезями наклонены к оси коронки.

На фиг. 1 и 2 показаны элемейты соединения в разобранном состоянии; на фиг.3 — вид А на фиг.1; на фиг.4соединение в сборе; на фиг.5 — сечение Б-Б на фиг.4; на фиг,6 — сечение 1р

В-В на фиг.4.

Разъемное соединение буровой штанги с коронкой образовано профильной частью 1 штанги, имеющей рабочий торец

2, и корпусом 3 коронки с ответным д (, профилю штанги гнездом 4. Корпус 3 имеет верхнюю часть 5, которая ограничена по длине присоединительным торцом 6 и рабочим торцом 7 коронки .

Верхняя часть 5 может быть выполнена совместно с корпусом 3 коронки (как показано на чертежах) или крепится к нему любым известным способой.

В верхней части 5 на определенной длине предусмотрены сквозные прорези 8, между которыми расположены части 9 верхней части 5 корпуса 3.

Части 9 корпуса между прорезями 8 наклонены к оси коронки. Остальная часть 5 корпуса прорезей не имеет.

В разобранном состоянии части

9 тела части 5 корпуса вогнуты к оси вращения коронки и занимают положение, показанное на фиг,1. При этом ширина сквозных прорезей 8 35 вблизи торца 6 коронки имеет минимальную величину (фиг.2). В процессе бурения (фиг.3) присоединительная часть 1 штанги входит во внутреннюю полость части 5 корпуса

3 до соприкосновения рабочих торцов 2 и 7. Между частями 9 корпуса 3, выполненными в виде упругих элементов, и гранями штанги образуется фрикционная связь-натяг, который препятствует смещению коронки относительно штанги. Ширина сквозных прорезей 8 при этом достигает максимальной величины (фиг.4), Рабочие нагрузки(удары и осевое усилие прижатия)на забой скважины передаются через рабочие торцы 2 и 7 штанги и коронки, при этом исключается возникновение изгибающих напряжений, поскольку соударяющиеся детали 55 соединения штанга и коронка расположены по оси вращения соединения.Кру2 ф тящий момент передается посредством зацепления между гранями профильной части 1 штанги и профильным гнездом 4 корпуса 3 (фиг,5), при этом напряжение в элементах соединения имеет незначительную величину, поскольку штанга и корпус коронки в сое-.. динении не имеют переходных участков, т.е, по всей длине выполнены одним сечением. Прорези 8 корпуса коронки рабочие нагрузки 1,удар, осевое усилие прижатия ) и крутящий момент практически не воспринимают. Часть 9 корпуса 3 работает только во время извлечения штанги с коронкой из забоя.

Для разборки соединения необходимо к присоединительному торцу 6 коронки приложить нагрузку (желательно удар— ную) в направлении стрелки А. (фиг.1).

В свободной от фрикционной связи коронке части 9 корпуса 3 под действием сил упругости опять смещаются к оси вращения коронки и занимают исходное положение.

Технико-экономическая эффективноть заключается в увеличении долговечности коронок и штанг. Кроме того, упрощается технология изготов— ления буровых штанг.

Формула изобретения

Разъемное соединение буровой штан— ги с коронкой, образованное профильной частью штанги и корпусом коронки с ответным профилю штанги гнездом, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности буровых штанг и коронку за счет уменьшения напряжений в элементах соединения, верхняя часть корпуса коронки от торца выполнена со сквозными прорезями, причем части корпуса между прорезями наклонены к оси коронки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Советов Г. А. Современные буровые машины и инструмент для бурения шпуров и скважин в подземных условиях за рубежом. М., "ЦНИЭуголь", 1970, с. 11.

2. Авторское свидетельство СССР

9 364736, кл. Е 21 С 15/00, 1971 (прототип).