Буровая машина Советский патент 1986 года по МПК E21B3/00 E21B15/00 

промышленности, в частности к буровы машинам.

Цель изобретения повышение безопасности работ.

На фиг,1 изображена машина, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг,1 на фиг.З - гидроцилиндр подачи; на |)иг.4 - ограждение с размещенной в нем штангой и- водоподводящим устрой- ством; на фиг,5 - сечение Б-В на фиг.1; на .фиг.6 - вид В на фиг.4,

Бурбйан машина состоит из распоц- ной стойки 1 и-станка. Старюк состоит из электродвигателя 2, врадателя 3, имеющего кронштейн 4, гидроц линд 5 подачи (фактически это механизм по д-ачи), люнета 6, ограждения 7, выпол .ненного в виде полого цилиндра, в котором выполнен продольный односторонний сквозной паз 8, подводящего устройства 9, гид.ромагистрапей 10, аппаратуры 11 управления. Вращатель имеет шпиндель 12, на котором укреплен зажимной патрон 13.

Люнет 6 служит для зажима и удержания бурового става при перехвате штанги патроном во время наращивания и укорачивания бурового става. Люнет 6 крепится на корпусе гидроцилиндра 5 подачи. Конструкция люнета обеспечивает зажим буровой штанги в то время, когда патрон 13 отводится назад для зажатия и наращивания очередной штанги.

Гидроцилиндр 5 подачи имеет продольный паз 14, в который входит кронштейн4 вращателя 3, и конический штырь 15. Коническим штырем 15 гидроцилиндр подачи крепится к обойме 16, размещенной на- стойке 1.

Для опускания и поднятия станка по высоте стойки служит лебедка 17.

Водоподводящее устройство представляет из себя гидроцилиндр одностороннего действия и состоит из корпуса 18, поршня 19 и муфты 20. Поршень 19 имеет резьбовую часть (ниппель) 21, которой (которым) он соединяется с буровой штангой 22, и хвос.товик. 23. На хвостовике с возможностью, поворота размещена муфта 20. К муфте жестко прикреплен патрубок 24. В патрубке, муфте и поршне гидроцилиндра выполнены радиальные 25-28 и осевой 29 каналы. Осевой ка- нал имеет перепад диаметров. Перепад диаметров осевого канала размещен (выполнен) за радиальным каналом 28,

ня.

5

0

5

0

5

0

5

0

5

Корпус 18 водоподводящего устройства размещен на ниппеле 21 поршня. Корпус 18 имеет зазор 30 между муфтой 20. В корпусе 18 выполнена камера 31,, в которую входит канал 28.

Для исключения, утечек воды в муфте и ко 5пусе размещены уплотнения 32-35.

Для увеличения сил трения торец корпуса 18 имеет конусную поверхность 36, конгруэнтную-внешней поверхности хвостовика штанги 22. Ниппель поршня ввинчивается в хвостовик: штанги.

Водоггодводящее устройство размещается в ограж,цении, при этом корпус 18 и муфта 20 размещаются в полости цилиндра ограждения 7, а патрубок 24 в пазу 8 цилиндра-огралодения 7, Хвостовик 23 поршня 19 имеет квадратную выступающую поверхность 37, служащую для отвинчивания водоподводящего устройства 9 от штанги 22. Осевой канал 29 со стороны поверхности 37 заглушен пробкой 38.

Машина работает следующим образом.

Крутящий момент от электродвигателя 2 через вращатель 3 передается шпинделю 12 с зажимным патроном 13, которым захвачена штанга 22. Для подачи штанги, патрона, вращателя и электродвигателя в осевом направлении, жидк ость подается в штоковую полость гидроцилиндра подачи, Гидроцилиндр подачи сокращаясь,, перемещает электродвигатель с вращателем и пат- .роном и зажатой в нем штангой в осевом направлении (к люнету)„ При подаче штанги в осевом направлении., она , (штанга) свободно проходит через люнет.

Работа, люнета синхронизирована с работой патрона, т.е. если штанга з;1жата в патроне, то она свободно проходит .через люнет. При зажатии штанги в люнете, ее можно освободить от захвата в патроне. Люнет посредством гидроцилиндра 5 подачи жестко соединен с ограждением 7. Этим достигается центровка ограждения, патрона и люнета.

Цикл бурения на длину штанги и работа элементов машины осуществляется следующим образом. При начале цикла бурения оператор вста-вляет штангу в ограждение и патрон, В хвостовик штанги вворачивается резьбовой

частью 21 поршень 19 водоподводящего устройства. Для этого используется квадратная выступающая поверхность 37 и ключ с соответствующим размером зева. Включается подача воды в штан гу и патрон. Патрон зажимает штангу 22. При подаче воды в штангу часть жидкости поступает, через радиальный канал 28 в камеру 31 и воздействует на корпус 18, пр1шимая его с усили- ем к хвостовику штанги, самым, исключая утечку воды и отвинчивание резьбовой части поршня.

Перемещение корпуса возможно из- за наличия гарантированного зазора 30 и перепада диаметров после канала 28. Перепад диаметров (дросселирование) приводит к тому, ЧТО давление в камере 31 будет больше, чем давление воды в штанге 22. Таким образом, соз дается значительное поджатие корпуса 18 к хвостовику штанги 22. Изменяя перепад диаметров можно получать и различное прижимное усилие корпуса подводящего устройства 9 к штанге 22 Включается электродвигатель 2. От него через вращатель 3 вращение передается шпинделю 12 с патроном 13, в котором зажата штанга 22. Штанга начинает вращаться. Для подачи штанги в Осевом направлении гидроцилиндр подачи включается на сокращение. Штанга 22, вращаясь, подается в осевом направлении за счет перемещения вращателя со шпинделем и Патроном. При подаче в осевом направление патрона с зажатой штангой, враш,ателя со шпинделем, кронштейн 4 скользит по пазу 14. Все названные элементы перемещаются к люнету . Водоподводящее устройство вместе со штангой перемещается в осевом направлении, при этом корпус 18 и муфта 20 перемещаются в полости цилиндра ограждения, а патрубок 24 перемещается в пазу 8 цилинд- ра ограждения.

Такое перемещение водоподводящего устройства обеспечивает торможение муфты 20 от проворота, что исключает

наматьшание гидромагистрали на штангу. После окончания цикла бурения на длину штанги электродвигатель отключается.

Подача жидкости в люнет прекращается. Люнет захватывает тело штанги.

j

5 0 5 о Q С

Отворачивается от штанги водоподво- дящее устройство 9 за счет квадратной поверхности 37 и отводится в исходное положение. Штанга не проворачивается при отвороте водоподводящего устройства потому, что она зажата в люнете и патроне. Отключается подача воды в патрон. Патрон разжимается и освобождает штангу. Штанга после разжатия патрона удерживается люнетом. Жидкость подают в поршневую полость гидроцилиндра 5 подачи. Пщроцилиндр раздвигается и отводит патрон, вращатель и электродвигатель в исходное . положение.

Оператор вставляет новую штангу в патрон, свинчивает ее со штангой, находящейся в люнете, на несколько витков резьбы. В хвостовик новой штанги вворачивается резьбовая часть поршня водоподводящего устройства. В патрон подается жидкость. Он зажимает штангу. После этого в люнет подается вода и штанга освобождается от захвата в люнете и тем самым создается возможность для прохода новой штанги через люнет.

Включается электродвигатель вращателя и гидроцилиндр подачи. Из-за того, что первая штанга уперта в забой, выбираются зазоры в резьбовых соединениях, герметизируется соединение хвостовика штанги с резьбовой частью поршня водоподводящего устройства. За счет подачи воды в канал 29 осуществляется цикл бурения на длину штанги. Так как штанга находится в ограждении, то ее конец не описывает круги в пространстве, что исключает порывы Ti-щромагистрали и травмирование операторов.

Из-за того, что корпус водоподводящего устройства автоматически поджимается к штанге и заключен в полость ограждения, струи жидкости даже при аварийном режиме не попадают на операторов.

Предлагаемое техническое решение в сравнении с известными позволяет повысить безопасность обслуживания буровой машины за счет исключения прорывов струй воды и захвата одежду операторов вращающимся концом штанги.

ВидА

5

Фиг. 2

/tk tJJ

Г5

f4 фиг. J

гг

18

Л V 30 33 27 зг

38

6-5

Видд

фиг. 5

фиг.8

Редактор Н.Данкулич

Составитель Ю.Стрелов

Техред Н.Бонкало Корректор О.Луговая

Заказ 3675/31Тираж 470Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушокая наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4