БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 1996 года по МПК E21C9/00 E21C1/00 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к станкам для бурения скважин в подземных условиях.

Известен буровой станок, содержащий распорную колонну, на которой закреплены вращатель с приводом, который движется по направляющим к неподвижному люнету с зажимом штанги при свинчивании и развинчивании става штанг в процессе эксплуатации [1]
Известен зажимной патрон для буровых станков, содержащий корпус, гильзу с радиальными окнами, зажимные кулачки с конусной наружной поверхностью и поршень, приводящий в движение кулачки в процессе работы [2]
Недостатком этих устройств является то, что отсутствует первоначальный толчок на резьбовое соединение при свинчивании става штанг. В результате особенно при отвинчивании резко возрастает усилие крутящего момента на двигатель и, как правило, выход его из строя. Это происходит потому, что направляющий люнет и зажимное устройство при свинчивании и развинчивании не имеют свободного хода и тем самым не защищают двигатель от перегрузки.

Известна также буровая установка, у которой внутри маховика установлен подпружиненный мотыль, имеющий свободный ход для изменения скорости вращения шнека при постоянном вращении привода [3]
Недостаток этой установки сложность конструкции и невозможность ее выполнения. Кроме того, содержащиеся части этой муфты расположены очень близко к оси вращения и не позволяют развить значительных кратковременных нагрузок при отвинчивании штанг.

Цель изобретения повышение надежности буровых установок путем разгрузки привода вращателя в момент отвинчивания буровой штанги за счет создания дополнительного силового импульса в первоначальный момент.

Указанная цель достигается тем, что в буровом станке, содержащем распорную колонну, на которой с возможностью поворота и фиксации установлен податчик с вращателем, люнет, включающий корпус с опорными стойками, жестко связанными с направляющими податчика, а внутри установлен подвижный поршень с конусной поверхностью и гильзу с радиальными окнами под зажимные кулачки с конусной наружной поверхностью, при этом опорные стойки люнета снабжены упорами, а сам корпус люнета установлен на стойках с возможностью поворота и снабжен упором, взаимодействующим с упорами стоек, при этом упор на корпусе люнета расположен между упорами стоек, а угол поворота корпуса люнета между стойками выполнен больше 15^о и меньше 360^о.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого бурового станка; на фиг. 2 узел I на фиг. 1; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 сечение А-А на фиг. 2.

Буровой станок содержит распорную колонну 1, на которой закреплен с возможностью осевого перемещения податчик 2 с вращателем 3 и люнетом 4, корпус 5 которого установлен в люнете с поворотом на угол α. Вращатель 3 через штангу 6 соединен с пневмоударником 7 и коронкой 8 и перемещается в процессе бурения с помощью троса 9, закрепленного на плите 10. Люнет 4 стойками 11, 12 жестко закреплен на податчике 2 снабжены упорами 13, 14. Внутри люнета 4 установлен поршень 15, жестко соединенный с трубой 16 с наклонной поверхностью, и неподвижная гильза 17 с зажимными кулачками 18. Поршень 15 перемещается в полости 19 пневмоцилиндра 20, на котором жестко закреплен упор 21, а стойки 11 и 12 жестко соединены с трубой 22, охватывающей корпус 5 люнета 4. Пневмоцилиндр 20 снабжен опорой 23, связанной с опорой 24 через пружину 25.

Работа предлагаемого бурового станка осуществляется следующим образом. Колонка 1 станка раскрепляется в выработке на месте бурения, затем через пульт управления к станку подается сжатый воздух и электроэнергия. В люнет 4 устанавливается пневмоударник 7 с коронкой 8, на шпиндель вращателя наворачивается штанга 6, а ее другой конец вворачивается в пневмоударник 7. Подается воздух через штангу и коронка 8 за счет энергии ударника 7 разрушает породу, осуществляя бурение. Податчик 2, связанный с плитой 10, перемещает вращатель 3 по мере углубления коронки 8. После того, как вращатель 3 дойдет до люнета 4 таким образом, что кулачки 18 совместятся по уровню лысок штанги 6, в пневмоцилиндр 20 подается воздух, поршень 15 перемещается и заставляет кулачки 18 сблизиться и тем самым зажимают штангу 6. Вращателю 3 придается обратное вращение и штанга отворачивается. Затем вращатель 3 с плитой 10 возвращается в исходное положение, устанавливается новая штанга и процесс повторяется.

При отвинчивании и завинчивании штанг в процессе бурения патрон 20 установлен в трубе 22 с возможностью свободного поворота. Поэтому, когда вращателю 3 придается противоположное вращение, то он вместе со штангой 6 свободно поворачивается с ускорением до тех пор, пока упор 21 не достигнет одного из упоров 13 или 14 стоек 11 и 12. В результате он резко останавливается, а вращатель 3 вместе с отворачиваемым концом штанги 6 получает дополнительный ударный импульс, который улучшает условия срыва штанги в первоначальный момент. Это позволяет исключить перегрузку двигателя в момент отвинчивания штанги в случае, когда став защемлен или же произошло сильное затяжение в резьбе.

Использование изобретения позволит увеличить срок службы вращателя бурового станка и исключить сворачивание резьбы на буровой штанге, что повышает надежность и увеличивает срок службы буровых станков в процессе эксплуатации.

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности, к станкам для бурения скважин в подземных условиях. Цель изобретения - повышение надежности буровых станков за счет увеличения срока службы привода вращателя в процессе эксплуатации. Указанная цель достигается тем, что стойки 11, 12 жестко соединены с упорами 13, 14, а пневмоцилиндр 20 люнета снабжен упором 21 и установлен с возможностью колебания и поворота относительно стоек податчика. Использование изобретения позволит увеличить срок службы бурового станка и повысить стойкость вращателя и резьбового соединения штанг в процессе эксплуатации. 4 ил.

БУРОВОЙ СТАНОК, содержащий распорную колонну, на которой с возможностью поворота и фиксации установлен податчик с вращателем, люнет, корпус которого спорными стойками жестко соединен с податчиком, а внутри корпуса установлены гильза с радиальными окнами под зажимные кулачки с конусной наружной поверхностью, контактирующей с конусным раструбом поршня, отличающийся тем, что корпус люнета установлен с возможностью поворота относительно стоек, а каждая из стоек и наружная поверхность корпуса снабжены упорами, причем упор корпуса расположен между упорами стоек, а сам корпус люнета подпружинен относительно стоек в радиальной плоскости.