САМОХОДНАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА Российский патент 2008 года по МПК E21B7/02 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к самоходным буровым установкам, предназначенным для бурения наклонных геологоразведочных и технических скважин на уступах карьеров и в стесненных условиях строительных площадок.

Известна самоходная буровая установка УРБ-2А-2, содержащая платформу и несущий ствол мачты, шарнирно соединенный с платформой подкосом в виде гидродомкрата (см., например, Справочник по бурению скважин на воду. Под ред. Проф. Д.Н.Башкатова. М., «Недра», 1979, стр.70).

Недостатком этой конструкции является бурение исключительно вертикальных скважин.

Наиболее близким по технической сущности является самоходная буровая установка, включающая установленную на транспортном средстве неподвижную платформу, шарнирно соединенную с опорной рамой, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости, параллельной продольной оси транспортного средства, с помощью установленного на неподвижной платформе гидродомкрата, и ствол мачты (см., например, RU 2030538, опубл. 1995).

Недостатком описанной конструкции является возможность изменения угла наклона только в плоскости продольной оси бурового станка, что в условиях карьеров и стройплощадок с ограниченными площадными параметрами зачастую неприемлемо. Кроме того, отсутствует устройство, фиксирующее мачту в заданном положении, что значительно снижает безопасность ее эксплуатации.

Техническим результатом от использования настоящего изобретения является расширение области применения буровой установки за счет обеспечения возможности бурения наклонных скважин в двух взаимно перпендикулярных плоскостях в условиях карьеров и стройплощадок при надежной фиксации мачты в заданном положении.

Указанный технический результат достигается тем, что в самоходной буровой установке, включающей установленную на транспортном средстве неподвижную платформу, шарнирно соединенную с опорной рамой, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось транспортного средства, с помощью установленного на неподвижной платформе гидродомкрата, и ствол мачты, согласно изобретению ствол мачты смонтирован с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вдоль поворотной каретки, которая установлена на оси опорной рамы с возможностью поворота относительно нее максимум на 20° в одну или другую сторону от вертикали в плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости поворота опорной рамы, посредством установленного на поворотной раме гидродомкрата, при этом поворотная каретка снабжена узлом фиксации положения ствола мачты, который состоит из неподвижного зубчатого элемента, жестко установленного на оси опорной рамы, и находящегося с ним в зацеплении подвижного зубчатого элемента, установленного на оси поворотной каретки с возможностью выхода из упомянутого зацепления для изменения угла поворота ствола мачты.

Кроме того, радиусы делительных окружностей неподвижного и подвижного зубчатых элементов узла фиксации положения ствола мачты равны, что обеспечивает свободный выход из зацепления с последующим вхождением в зацепление подвижного зубчатого элемента и надежное удерживание ствола мачты в рабочем положении.

Оси неподвижного и подвижного зубчатых элементов узла фиксации параллельны и лежат в одной плоскости независимо от пространственного положения ствола мачты, т.к. непараллельность осей зубчатой пары не обеспечит надежную фиксацию ствола мачты.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема самоходной буровой установки без транспортного средства, на фиг.2 - вид А на фиг.1 без гидродомкратов при вертикальном положении ствола мачты, на фиг.3 - вид А на фиг.1 без гидродомкратов в наклонном положении ствола мачты.

Самоходная буровая установка включает установленную на транспортном средстве неподвижную платформу 1, шарнирно соединенную с опорной рамой 2, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости, параллельной продольной оси транспортного средства, с помощью установленного на неподвижной платформе гидродомкрата 3. Ствол мачты 4 смонтирован с возможностью перемещения в вертикальной плоскости на поворотной каретке 5, которая установлена на оси 7 опорной рамы 2. Посредством установленного на опорной раме 2 гидродомкрата 6 поворотная каретка 5 вместе со стволом мачты 4 имеет возможность изменять свое положение относительно опорной рамы 2 на угол, не превышающий 20° в одну или другую сторону от вертикали в плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости поворота опорной рамы 2.

В корпус поворотной каретки 5 встроен узел фиксации положения ствола мачты 4 (фиг.2 и 3). Он состоит из двух зубчатых элементов, установленных на параллельных осях. Один из них неподвижный зубчатый элемент 8 жестко установлен на той же оси 7 опорной рамы 2, на которой установлена и сама поворотная каретка 5. Второй зубчатый элемент - подвижный зубчатый элемент 9 установлен на оси 10, выполненной в корпусе поворотной каретки 5 и находится в зацеплении с неподвижным зубчатым элементом 8 в момент транспортировки или фиксации положения ствола мачты при работе.

Установка ствола мачты в рабочее положение с заданным углом ее наклона осуществляется следующим образом. При помощи гидродомкрата 3 (фиг.1) опорная рама 2 с поворотной кареткой 5, на которой установлен ствол мачты 4, из горизонтального положения (транспортное положение) поднимается до вертикального или наклонного в продольной плоскости оси транспортного средства с фиксацией одним из известных способов. Затем с помощью гаечного ключа гайка 11, в рабочем положении удерживающая подвижный зубчатый элемент 9 в зацеплении с неподвижным зубчатым элементом 8 (фиг.3), вручную отворачивается на расстояние, обеспечивающее полный выход подвижного зубчатого элемента из зацепления с неподвижным, установленным на оси 7. После этого подвижный зубчатый элемент 9 вручную выводится из зацепления. При помощи гидродомкрата 6 (фиг.1) поворотная каретка 5 со стволом мачты 4 поворачивается на заданный угол заложения скважины в пределах 20° в одну или в другую сторону от вертикали. После установки ствола мачты 4 его положение фиксируют. Для этого подвижный зубчатый элемент 9 узла фиксации вводится в зацепление с неподвижным зубчатым элементом 8 и с помощью гаечного ключа вручную закрепляется гайкой 11.

Предлагаемый выше диапазон изменения углов установки ствола мачты буровой установки, равный 20° в обе стороны относительно вертикали, предопределен практикой проведения геологоразведочных работ, исходя из которой угол заложения скважин более 20° от вертикали очень редок, т.к. весьма отрицательно влияет на работу бурового снаряда.

Таким образом, буровая установка для бурения наклонных скважин по данному изобретению обладает рядом преимуществ перед известными:

1. Фиксирующее устройство ствола мачты обеспечивает надежную фиксацию и удерживание ствола мачты в относительно широком диапазоне изменения углов заложения скважин.

2. Данная конструкция установки обеспечивает возможность установки ствола мачты не только отдельно в продольной и поперечной плоскостях относительно оси транспортного средства, но и одновременно в продольной и поперечной плоскостях относительно оси транспортного средства.

3. Значительно расширяет область применения буровой установки, включая возможность производства буровых работ в стесненных условиях карьеров и стройплощадок.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к самоходным буровым установкам для бурения наклонных геологоразведочных и технических скважин на уступах карьеров и в стесненных условиях строительных площадок. Установка включает установленную на транспортном средстве неподвижную платформу, шарнирно соединенную с опорной рамой, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось транспортного средства, с помощью установленного на неподвижной платформе гидродомкрата, и ствол мачты, смонтированный с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вдоль поворотной каретки, которая установлена на оси опорной рамы с возможностью поворота относительно нее максимум на 20° в одну или другую сторону от вертикали в плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости поворота опорной рамы, посредством установленного на поворотной раме гидродомкрата. Поворотная каретка снабжена узлом фиксации положения ствола мачты, который состоит из неподвижного зубчатого элемента, жестко установленного на оси опорной рамы, и находящегося с ним в зацеплении подвижного зубчатого элемента, установленного на оси поворотной каретки с возможностью выхода из упомянутого зацепления для изменения угла поворота ствола мачты. Обеспечивает расширение области применения буровой установки. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Самоходная буровая установка, включающая установленную на транспортном средстве неподвижную платформу, шарнирно соединенную с опорной рамой, имеющей возможность поворота в вертикальной плоскости, параллельной продольной оси транспортного средства, с помощью установленного на неподвижной платформе гидродомкрата, и ствол мачты, отличающаяся тем, что ствол мачты смонтирован с возможностью перемещения в вертикальной плоскости вдоль поворотной каретки, которая установлена на оси опорной рамы с возможностью поворота относительно нее максимум на 20° в одну или другую сторону от вертикали в плоскости, перпендикулярной вертикальной плоскости поворота опорной рамы, посредством установленного на поворотной раме гидродомкрата, при этом поворотная каретка снабжена узлом фиксации положения ствола мачты, который состоит из неподвижного зубчатого элемента, жестко установленного на оси опорной рамы, и находящегося с ним в зацеплении подвижного зубчатого элемента, установленного на оси поворотной каретки с возможностью выхода из упомянутого зацепления для изменения угла поворота ствола мачты.2. Самоходная буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что радиусы делительных окружностей неподвижного и подвижного зубчатых элементов узла фиксации положения ствола мачты равны.3. Самоходная буровая установка по п.1, отличающаяся тем, что оси неподвижного и подвижного зубчатых элементов узла фиксации параллельны и лежат в одной плоскости независимо от пространственного положения ствола мачты.