Устройство для вращения и подачи колонны труб Советский патент 1986 года по МПК E21B3/02 E21B19/86 

Изобретение относится к горному делу, в частности к наземным средствам для привода вращения и подачи колонны труб при бурении скважины.

Целью изобретенияявляется повышение надежности работы устройства за счет снижения износа деталей вращателя.

На фиг.1 представлено устройство для подачи и вращения колонны труб, разрез; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - устройство в положении с эксцентрично закрепленной трубой; на фиг:4 - сечение Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит подвижный вращатель 1, внутри которого установлены ведущая 2 и ведомая 3 шестерни, последняя имеет выходящую за пределы корпуса 4 ступицу 5. Вращатель 1 связан с механизмом подачи вращателя двумя гидроцилиндрами 6.

На наружном конце ступицы 5 установлен зажимной патрон, выполненный в виде группы плашек 7, щарнирно подвещенных на серьгах 8 в пазах ступицы 5, и взаимодействующей с плашками 7 конусной обоймы 9, установленной на подшипниках 10 в подвижном корпусе 11 с закрепленными на нем гидроцилиндрами 12.

Крепление гидроцилиндров к корпусу 11 осуществляется сферическими шарнирами 13, установленными на кронштейнах 14.

Штоки 15 гидроцилиндров 12 подвижно соединены с корпусом вращателя 1 также сферическими шарнирами 16.

Помимо щарниров 13 гидроцилиндры 12 связаны с подвижным корпусом 11 еще и упругодеформируемыми элементами 17 в виде гибких трубопроводов, сообщающихся соответственно с поршневой 18 и надпорщневой 19 полостями цилиндров.

Кронщтейн 20 корпуса 11 может иметь каналы 21. сообщающие одноименные полости разных цилиндров с напорными магистралями 22. Такая связь превращает упругодеформируемые элементы в напорные трубопроводы.

Устройство работает следующим образом.

Для зажима трубы 23 рабочая жидкость по напорной магистрали 22 подается в поршневые полости 18 гидроцилиндров 12, в результате чего корпус 11 вместе с гидроцилиндрами 12 и обоймой 9 движется вниз до соприкосновения обоймы 9 с плашками 7. На участке свободного движения соосное относительно ступицы 5 положение обоймы 9 и корпуса 11 обеспечивается силой упругой деформации трубопроводов 17, находящихся под давлением, при этом величина силы упругой деформации должна превышать силу, которая стремится перекосить обойму относительно ступицы из-за неравномерного

действия гидроцилиндров при свободном движении.

После соприкосновения с плашками 7 движущаяся обойма 9 смещает их в положение, обусловленное контактом с поверхностью трубы 23, установленной внутри ступицы. В этот момент нагрузка в гидроцилиндрах возрастает и обойма 9 вместе с корпусом 11 зажимает плащками 7 трубу 23. При эксцентричном положении поверхности трубы 23 зажим плащек сопровождается эксцентричным смещением обоймы 9 и корпуса 11, при этом гидроцилиндры 12 поворачиваются относительно корпуса 11, преодолевая силу упругой деформации тру5 бопроводов 17.

Осевая нагрузка на трубу 23 передается механизмом подачи через корпус вращателя 1, штоки 15, гидроцилиндры 12, шарниры 13 и 16, корпус 11, подшипники 10, обойму 9 и плашки 7.

0Момент силы на трубе 23 обеспечивается шестренями 2 и 3 через ступицу 5 и плашки 7.

При вращении трубы 23 корпус 11 вместе с гидроцилиндрами 12 колеблется относительно корпуса вращателя 1, при этом штоки 15 движутся в противоположных направлениях, а масло соответствующим образом перетекает из полости одного гидроцилиндра в одноименную полость другого, обеспечивая свободу колебаний корпуса 11.

Формула изобретения

1. Устройство для вращения и подачи колонны труб, содержащее подвижный вращатель с механизмом подачи,зажимной патрон

в виде группы плашек, шарнирно подвешенных в пазах ступицы шестерни вращателя для взаимодействия с конусной обоймой, установленной на подщипниках в подвижном корпусе, закрепленные на подвижном корпусе гидроцилиндры, полости которых сообщепы с напорными трубопроводами, а штоки гидроцилиндров щарнирно связаны с корпусом вращателя, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности работы за счет снижения износа деталей вращателя, крепление гидроцилиндров к подвижному корпусу

выполнено в виде сферических шарниров и упругодеформируемых элементов, симметрично расположенных относительно подвижного корпуса.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упругодеформируемые элементы выполнены в виде гибких преимушественно напорных трубопроводов, связанных с соответствующими полостями каждого гидроцилиндра.

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для иаземны.х средств привода вран,ения и подачи колонны труб н))и бу)ении скважины. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет снижения износа .леталой врашатоля. Для этого креп,1ение гидрс)цил11пд1Н)в (ГЦ) 6 к подвижному корпусу 11 выпа,1нено в виде установленных на кронп;те11нах 14 сферических 1парниров 13 и у1;ру|одефо М11руемых элементов (У113) 7. В качество УДЭ 17 используются гибкие трубон 1оводы. связанные с соответствуюпшмг, полостями каждого ГЦ 6. В)а1пате, 1 соединен с механизмом его подачи двумя Г1{ ( Такое крепление ГЦ 6 позволяет o6()iiMe 9 согряжаться с план1ками 7 в момент lix контакта с эксцентричной трубой. 17 oiiuniiiчивают подвиж)1Ость ГЦ 6 и В 11равня: аюг их действие на подвижном .пчсс дс. контакта обоймы 9 с ц.ча.пками. 7 при iioравномерном движении иорппкмк Biji.iiiiuiiciHj,Hx иерекос корпуса 1 I и ajiiucMJOiiii гс на ступице 5. 1 з.п. ф-лы. 4 нл. ГчЭ Ot СО сл о