БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 2005 года по МПК E21B3/00 E21B7/02 E21B19/86 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым станкам, и может быть использовано для бурения скважин и шпуров различного назначения.

Известен буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими и упорами в верхней связи для штоков силовых цилиндров подачи, закрепленных на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки (см. стр.22, М.С.Сафохин, Б.А.Катанов. Машинист бурового станка на карьере. М.: Недра, 1984. - 308 с.). Станок позволяет одинаково успешно бурить породы любой крепости, используя для этого свободную или принудительную (при помощи штоков силовых цилиндров-плунжеров подачи, выдвигающихся до упоров верхней связи мачты) подачу вращателя со ставом на забой.

Недостаток этого решения заключается в низкой производительности при бурении крепких пород в связи с использованием полного хода штоков силовых цилиндров подачи, упирающихся в специальные неподвижные упоры (приливы) верхней связи мачты станка, что требует ожидания холостого хода штоков (втягивание штоков под собственным весом) цилиндров для осуществления процесса переподъема вращателя при помощи подъемной лебедки для наращивания очередных звеньев става.

Наиболее близким является буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими и подвижными упорами, шарнирно связанными посредством осей с мачтой и размещенными в верхней связи мачты для штоков силовых цилиндров подачи, которые закреплены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим мачты, и выполненными с возможностью их вывода из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи при помощи цилиндра управления, размещенного на мачте, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки (Патент РФ, №2188295, кл. Е 21 В 3/00, 7/02, 19/086, 2001 г.).

Станок позволяет повысить производительность бурения крепких пород большой мощности за счет снижения времени вспомогательных операций, главным образом при вертикальном бурении скважин, вследствие возможности вывода подвижных упоров из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи, препятствующих быстрому подъему вращателя при наращивании очередного звена бурового става.

Недостаток этого технического решения заключается в том, что оси поворота размещены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров. Это предопределяет их поворот в направлении, перпендикулярном направлению действия штоков силовых цилиндров подачи и, как следствие, при наклонном бурении скважин, в виду замедленного втягивания (опускания под собственным весом) штоков силовых цилиндров подачи, не позволяет быстро выводить подвижные упоры, находящиеся в контакте со штоками силовых цилиндров подачи из зоны действия последних из-за опасности повреждения штоков и их уплотнений, что в конечном счете увеличивает время вспомогательных операций при наклонном бурении крепких пород и снижает производительность.

Заявляемое техническое решение направлено на повышение производительности бурения наклонных скважин путем снижения времени вспомогательных операций при наращивании очередных звеньев бурового става.

Это достигается тем, что в буровом станке, включающем транспортную базу, мачту с направляющими и подвижными упорами, шарнирно связанными посредством осей с мачтой и размещенными в верхней связи мачты для штоков силовых цилиндров подачи, которые закреплены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим мачты, и выполненными с возможностью их вывода из зона действия штоков силовых цилиндров подачи при помощи цилиндра управления, размещенного на мачте, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки, подвижные упоры выполнены с возможностью поворота вокруг осей в направлении действия штоков силовых цилиндров подачи, при этом их оси размещены в плоскости, параллельной опорным поверхностям подвижных упоров, и соединены со штоком цилиндра управления, и между собой, посредством рычага поворота, установленного между подвижными упорами, причем цилиндр управления шарнирно связан с рычагом поворота и мачтой станка.

На фиг.1 показан общий вид бурового станка (момент окончания наклонного бурения на глубину одного звена става); на фиг.2 - тоже, момент переподъема вращателя при наращивании очередного звена бурового става; на фиг.3 - общая схема управления подвижными упорами.

Буровой станок включает транспортную базу 1, мачту 2 с направляющими 3 и подвижными упорами 4, шарнирно связанными посредством осей 5 с мачтой 2 и размещенными в верхней связи 6 мачты 2 для штоков 7 силовых цилиндров подачи 8, которые закреплены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров 4 на подвижном вращателе 9, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим 3 мачты 2, и выполненными с возможностью их вывода из зоны действия штоков 7 силовых цилиндров подачи 8 при помощи цилиндра управления 10, размещенного на мачте 2, буровой став 11, подъемную лебедку 12, канат 13 и канатные блоки 14. При этом подвижные упоры 4 выполнены с возможностью поворота вокруг осей 5 в направлении действия штоков 7 силовых цилиндров подачи 8, а их оси 5 размещены в плоскости, параллельной опорным поверхностям подвижных упоров 4, и соединены со штоком 15 цилиндра управления 10, и между собой, посредством рычага поворота 16, установленного между подвижными упорами 4, причем цилиндр управления 10 шарнирно связан с рычагом поворота 16 и мачтой 2 станка.

Станок работает следующим образом. В начале бурения цилиндр управления 10 заперт и своим штоком 15 посредством осей 5, жестко связанных с подвижными упорами 4, и рычага поворота 16 удерживает подвижные упоры 4 в верхней связи 6 мачты 2 в зоне действия штоков 7 силовых цилиндров 8 вращателя 9. При наклонном бурении крепких пород штоки 7 силовых цилиндров 8 выдвигаются и упираются в подвижные упоры 4, создавая дополнительное давление на буровой став 11. После бурения на полную глубину одного звена бурового става 11, полости силовых цилиндров подачи 8 соединяются со сливной магистралью и, практически одновременно, подвижные упоры 4 при помощи штока 15 цилиндра управления 10, осей 5 и рычага поворота 16 выводятся из зоны действия штоков 7 силовых цилиндров подачи 8 вращателя 9 в направлении действия штоков 7 и не препятствуют быстрому подъему вращателя 9 с полностью выдвинутыми штоками 7 подвижных упоров 8 при помощи подъемной лебедки 12 и каната 13 через канатные блоки 14 в процессе наращивания очередных звеньев става 11.

Предлагаемое техническое решение за счет размещения осей подвижных упоров в плоскости, параллельной опорным поверхностям подвижных упоров, и возможности поворота последних в направлении действия штоков силовых цилиндров подачи, позволяет быстро (не ожидая усадки штоков) выводить подвижные упоры из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи, что позволяет при наклонном бурении крепких пород снизить время вспомогательных операций при наращивании очередных звеньев бурового става и повысить производительность бурения.

Изобретение относится к горной промышленности, и именно к буровым станкам. Буровой станок включает транспортную базу, мачту с направляющими и подвижными упорами, шарнирно связанными посредством осей с мачтой и размещенными в верхней связи мачты для штоков силовых цилиндров подачи, которые закреплены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим мачты, и выполненными с возможностью их вывода из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи при помощи цилиндра управления, размещенного на мачте, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки. Подвижные упоры выполнены с возможностью поворота вокруг осей в направлении действия штоков силовых цилиндров подачи. Их оси размещены в плоскости, параллельной опорным поверхностям подвижных упоров, и соединены со штоком цилиндра управления, и между собой, посредством рычага поворота, установленного между подвижными упорами. Цилиндр управления шарнирно связан с рычагом поворота и мачтой станка. Повышается производительность бурового станка при бурении наклонных скважин в крепких породах за счет снижения времени вспомогательных операций при наращивании очередных звеньев бурового става. 3 ил.

Буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими и подвижными упорами, шарнирно связанными посредством осей с мачтой и размещенными в верхней связи мачты для штоков силовых цилиндров подачи, которые закреплены перпендикулярно опорным поверхностям подвижных упоров на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим мачты, и выполненными с возможностью их вывода из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи при помощи цилиндра управления, размещенного на мачте, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки, отличающийся тем, что подвижные упоры выполнены с возможностью поворота вокруг осей в направлении действия штоков силовых цилиндров подачи, при этом их оси размещены в плоскости, параллельной опорным поверхностям подвижных упоров, и соединены со штоком цилиндра управления, и между собой, посредством рычага поворота, установленного между подвижными упорами, причем цилиндр управления шарнирно связан с рычагом поворота и мачтой станка.