Замковое соединение шнеков Советский патент 1985 года по МПК E21B17/46 F16B3/00 

Сриг. 1 Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано при вращательном бурении скважин для соединения шнеков. Цель изобретения - повышение надежности работы соединения. На фиг. 1 изображено замковое соединение шнеков, обший вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 (при рассоединенном замковом соединении); на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1 (при закрытом положении замкового соединения); на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7 - вид Е на фиг. 1. Замковое соединение шнеков при врашательном бурении скважин содержит охватываемый элемент - хвостовик 1 (показан квадратный хвостовик) с канавкой 2 и фасками 3, и охватывающий элемент - муфту 4 с конгруэнтным хвостовику 1 осевым отверстием 5 и поворотной цилиндрической шпонкой 6. На одном из ребер хвостовика 1 перпендикулярно поперечной канавке 2 выполнен продольный паз 7 со скосом 8 в сторону торца с фаской 3. В теле муфты 4 в средней части выполнена канавка 9, образованная расположенным асимметрично оси поперечным отверстием, в которой установлена с возможностью врашения на 180° цилиндрическая шпонка 6, взаимодействующая с пружиной 10 кручения. Один из концов цилиндрической шпонки 6 заканчивается некруглой в сечении (например, квадратной) головкой 11 под ключ и снабжен фиксатором 12, взаимодействующим с канавкой 13 выреза 14 муфты 4. В теле цилиндрической шпонки 6 в средней части выполнена лыска 15, глубина которой превыщает половину диаметра шпонки, а высота - поперечный размер хвостовика. Цилиндрическая шпонка установлена в канавке 9 асимметрично поперечной оси муфты 4 таким образом, что один из торцов (показан правый торец) лыски 15 расположен внутри продольного отверстия 5 муфты 4. Замковое соединение шнеков при вращательном бурении скважин работает следующим образом. В рассоединенном состоянии шнеков цилиндрическая шпонка 6 находится в положеНИИ, соответствующем закрытому замковому соединению. Лыска 15 шпонки находится на противоположной от продольного отверстия 5 муфты 4 стороне, а пружина 10 находится в свободном состоянии. Перед соединением шнеков цилиндрическую шпонку 6 поворачивают за головку 11, например, с помощью ключа (не показано) на 180°. При этом закручивают пружину 10 кручения. Цилиндрическую шпонку 6 в результате поворота на 180° устанавливают таким образом, что лыска 15 находится на стороне продольного отверстия 5 муфты 4, а один из торцов лыски 15 расположен внутри продольного отверстия 5 муфты 4. В таком положении цилиндрическая шпонка 6 удерживается фиксатором 12 в. результате взаимодействия с канавкой 13 выреза 14муфты 4. При соединении шнеков хвостовик 1 вводят в конгруэнтное ему продольное отверстие 5 муфты 4. По мере перемещения хвостовика 1 внутри конгруэнтного ему продольного отверстия 5 часть фаски 3, находящаяся со стороны канавки 2 хвостовика 1, начинает взаимодействовать с торцом лыски 15цилиндрической шпонки 6. В результате такого взаимодействия фиксатор 12 выталкивается из канавки 13 выреза 14 муфты 4. При этом цилиндрическая шпонка б под действием упругих сил закрученной пружины 10 проворачивается внутри цилиндрической канавки 9 муфты 4 вначале на величину, при которой достигается взаимодействие одной из граней лыски 15 с соответствующей гранью хвостовика 1 и скользит по ней, а затем после совпадения продольных осей цилиндрической шпонки 6 и канавки 2 хвостовика 1 - на 180°. В результате цилиндрическая шпонка 6 входит во взаимодействие с канавкой 2 хвостовика 1, благодаря чему достигается замыкание замкового соединения. Размыкание замкового соединения осуществляют следующим образом. Цилиндричесою шпонку 6 поворачивают, например, с помощью ключа за головку 11 на 180°. При этом выводят цилиндрическую шпонку 6 муфты 4 из взаимодействия с канавкой 2 хвостовика 1 и закручивают пружину 10 кручения. В таком положении цилиндрическая шпонка 6 удерживается пружиной 10 в результате взаимодействия фиксатора 12 с канавкой 13 выреза 14 муфты 4, при этом торец лыски 15 цилиндрической шпонки 6 находится внутри продольного паза 7 хвостовика 1. После этого начинают извлекать хвостовик 1 из конгруэнтного ему продольного отверстия 5 муфты 4. По мере извлечения торец лыски 15 цилиндрической шпоики 6 начинает взаимодействовать со скосом 8 продольного паза 7 хвостовика 1. В результате этого взаимодействия фиксатор 12 выталкивается из канавки 13 выреза 14 муфты 4. При этом цилиндрическая шпонка 6 под действием упругих сил закрученной пружины 10 поворачивается на величину, при которой вначале достигается взаимодействие одной из граней лыски 15 цилиндрической шпонки 6 с соответствующей гранью хвостовика 1, а затем после полного извлечения хвостовика 1 из конгруэнтного продольного отверстия 5 муфты 4 - на 180°.

10

12

11

IT

Фиг.З Таким образом, отсутствие в замковом чс.елинении шнеков деталей, расположенных за габаритами муфты, позволяет исключить деформацию замкового соединения и повысить надежность его работы.

ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ШНЕКОВ, содержащее охватываемый элемент с канавкой, охватывающий элемент с конгруэнтным охватываемому элементу осевым отверстием и канавкой в средней его части, поворотную шпонку с лыской в средней части и средства ее фиксации, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы соединения, канавка в средней части охватывающего элемента образована расположенным асимметрично оси поперечным отверстием, один из торцов лыски шпонки расположен внутри осевого отверстия охватываемого элемента и взаимодействует со скосом охватываемого элемента при их взаимном осевом перемещении.

Вид В

1 2