Буровой станок Советский патент 1985 года по МПК E21B7/02 

Изобретение относится к буровой технике, а именно к станкам для бурения скважин с продувкой воздухом. Целью изобретения является упрощение конструкции станка и повышение его производительности путем уменьшения затрат времени на обслуживание и ремонты. На фиг. 1 изображен буровой станок, общий вид; на фиг. 2 - блок вращателя и кассеты станка с частичным разрезом деталей, вид сбоку; на фиг. 3 - проходной щпиндель вращателя с уплотнительными элементами, гидропатроном и щтангами, оснащенными обратными клапанами, в рабочем положении, разрез. Буровой станок содержит ходовую тележку 1, платформу 2, мачту 3 и блок вращателя и кассеты с подающим механизмом, например канатно-полиспастным. Блок вращателя и кассеты смонтирован на траверсе 4, которая соединена с подающим .механизмом и размещена в мачте 3 с возможностью продольного перемещения. Расположенная на траверсе 4 кассета состоит из колонны 5, на которой установлены барабан 6 с комплектом щтанг 7 и фиксаторами 8, толкатель 9 барабана 6 и привод вращательно-подающего действия, состоящий из двигателя 10, гидроцилиндров 11 и муфты 12. Смонтированный на траверсе 4 вращатель состоит из двигателя 13, редуктора 14 с шестернями 15 и 16 и проходного щпинделя 17, в расщиренной части которого соосно размещены два кольцевых уплотнительных элемента 18 и 19 и гидропатрон 20 с поршнем 21 и кулачками 22 для зажима штанги 23, которая может быть соединена со штангой 24. Уплотнительные элементы 18 и 9 ьчяполнены, например с полостями а, когорьк- соединены с рабочей полостью в гидропат ;.;:;;. 20 общим каналом с для подвода рабочей среды, например гидрожидкости, под давлением. Уплотнительные элементы 18 и 19 в нерабоче.м положении располагаются вокруг штанги 23 с зазором, что обеспечивает их относительное перемещение в продольном направлении по оси О-О, а в рабочем положении под внешним , например, гидро-механическим воздействием, плотно охватывают боковую поверхность штанги 23 и образуют полость d для подвода под давлением сжатого воздуха для очистки скважины. На нижней части редуктора 14 закреплена обойма 25 с уплотнительными элементами 26, 27, 28 и 29 и со щтуцерами 30 и 31, к которым присоединяются гибкие трубопроводы магистралей подвода рабочей среды под давлением (не показаны) . Входящие в состав бурового станка штанги 7, 23 и 24 и другие выполнены полыми и имеют по два обратных клапана 32 и 33, 34 и 35, 36 и 37, вступающих в работу поочередно. Клапан 32 и аналогичные ему установлены в радиальном канале, выполнен- ном в теле штанг на уровне полости d, образуемой уплотнительными элементами 18 и 19 в рабочем положении, клапан 33 и аналогичные ему установлены в осевом канале штанг со стороны входа. Через клапан 32 штанги 23, зажатый гидропатроном 20, сжатый воздух из полости d может поступать в осевой канал е и далее через клапан 37 осевого канала штанги 24 к долоту 38 на забой скважины. В основании 39 мачты бурового станка смонтирован гидрозажим 40 для захвата штанги 23 бурового става. Буровой станок работает следующим образом. К началу цикла бурения очередной штангой 23 блок вращателя и кассеты находится в верхнем положении, гидрозажим 40 разжат. Под действием гидрожидкости, поступающей под давлением через штуцер 30 и канал с в полости а, кольцевые уплотнительные элементы 18 и 19 расширяются и плотно охватыают боковую поверхность штанги 23 по окружностям с обеих сторон от радиального канала с обратным клапаном 32, а выдвинутые поршнем 21 кулачки 22 гидропатрона 20 зажимают штангу 23. При включении вращателя и подающего механизма гидропатрон 20 передает крутящий момент и усилие подачи штанге 23 и соединенной с ней штангЕ 24 с долотом 38. Воздух для очистки забоя скважины подается под давлением от компрессора по гибкому трубопроводу, присоединенному к штуцеру 31, и через него в полость d, образованную уплотнительными элементами 18 и 19, штангой 23 и шпинделем 17, открывает обратный клапан 32, поступает в осевой канал е штанги и по нему - к штанге 24, открывает клапан 37 осевого канала на входе в штангу 24 и по нему поступает к долоту 38 на забой скважины, при это.м клапан 33 осевого канала на входе в штангу 23 и клапан 36 в радиальном канале штанги 24 закрыты и в дополнение к действию пружин клапанов поджать давлением воздуха. В процессе бурения и подачи блока вращателя и кассеты вниз по мачте 3 станка толкатель 9 поворачивает барабан 6 на заданный угол и последующая штанга 7 устанавливается на ось бурения О-0. Л1уфта 12 с приводом от двигателя 10 и гидроцилиндров 11 захватывает ниппель щтанги 7, фиксатор 8 отключается и освобождает щтангу. Двигатель 10 с муфтой 12, вращая штангу 7 с частотой Oti, большей чем частотами вращения шпинделя 17 и штанги 23, навинчивает штангу 7 на штангу 23, после этого муфта 12 возвращается в исходное положение. По окончании цикла бурения блок вращателя и кассеты опускается в крайнее нижнее положение гидрозажим 40 зажимает верхнюю часть штанги 23, а кулачки 22 гидропатрона 20 и уплотнительные элементы

18 и 19, разжимаясь, освобождают ее, подающий механизм поднимает блок вращателя и кассеты по мачте 3 станка, при этом штанга 7, соединенная с зафиксированной гидрозажимом 40 штангой 23, выходит из гнезд барабана 6 кассеты. Когда блок вращателя и кассеты достигает верхнего положения, кулачки 22 гщдропатрона 20 и уплотнительные элементы 18 и 19 охватывают верхний конец щтанги, гидрозажим 40 открывается, и цикл бурения скважины на длину очередной штанги повторяется.

Подъем и разборка штанг производится в обратной последовательности.

Г-, 0 10

БУРОВОЙ СТАНОК, содержащий ходовую тележку с платформой и мачтой, подающий механизм, установленную на мачте подвижную траверсу с размещенными на ней кассетой с комплектом буровых штанг и приводом для их свинчивания и развинчивания, и вращателем, включающим привод, редуктор, проходной шпиндель и гидропатрон, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции станка и повышения его производительности путем уменьшения затрат времени на обслуживание и ремонты, проходной шпиндель снабжен двумя кольцевыми уплотнительными элементами, установленными с возможностью взаимодействия со штангой и образующими вокруг нее в рабочем положении полость для подвода сжатого воздуха, каждая штанга комплекта выполнена с радиальным каналом и снабжена двумя обратными клапанами, установленными соответственно в ее радиальном и осевом каналах, причем полость, заключен§ ная между кольцевыми уплотнительными элементами, сообщается с радиальным кана(Л лом штанги. 00 со со оо 00