Патрон бурового станка Советский патент 1988 года по МПК E21B17/03 E21B21/02 

2«

о со

Од

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к патронам буровых станков.

Цель изобретения - ловышение надежности работы патрона.

На фит.1 изображен патрон со штан- гой, продольный разрез на фиг,2 - сопряжение ниппеля патрона с клапанным узлом буровой штангио,

На траверсе 1 размещен корпус 2 установленный на подшипниках 3. Шпиндель 4 соединен с корпусом посредством шлицевого соединения, и над ним

штанг 22 (это давление и вьщавливает клапан последней штанги в сторону ниппеля), уравновешивалось усилием, действующим со стороны ниппеля, которое, в свою очередь, создается давлением воды, действующим в расточке 12. Для этого диаметр (Dp) расточки 12 имеет величину, равную диаметру (Вщ) канала 25 штанги 22.

Патрон при бурении работает следующим образом.

Для осуществления процесса бурения по осевому каналу 25 к исполни

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность работы патрона. Он включает корпус 2 с кольцевым каналом 18 для подачи промывочной жидкости. В корпусе 2 размещен именяций осевой канал 16 ниппель 13 с буртом 15. Один конец ниппеля 13 сопрягается с уплотнением клапанного узла буровой штанги 22. В расточке, выполненной в корпусе 2, установлены стакан 5 с прост авкой 6, образукнцие камеру 17. На внутренней поверхности стакана 5 выполнена расточка 12 для размещения в ней подвижного другого конца ниппеля 13, а на внешней - проточка, связывающая канал 18 с камерой 17. Диаметр расточки 12 равен внутреннему диаметру штанги 22. При подаче воды к каналу 16 и в буровой став ниппель 13 движется к штанге 22 до упора бурта 15 в кольцо 33 клапана 26, По мере увеличения глубины бурения возрастает давление воды, подводимой к патрону. Давление воздействует на клапан 26 штанги 22, находящийся в условиях равновесия за счет равенства диаметров штанги 22 и расточки 12. 1,з.п. ф-лы, 2 ил. (Л

размещены стакан 5 и проставка 6, ко- тельному органу необходимо подвести

торые удерживаются от осевого перемещения крышкой 7,. прикрепленной болтами к корпусу патрона. На корпусе 2 укреплена крьштка 8, имеющая камеру 9 соединенную с источником 1 О подачи жидкости угольником 11.

В стакане 5 выполнена расточка 12 в которой установлен с возможностью осевого перемещения ниппель 13, имеющий сферическую часть 14 и бурт 15. В ниппеле выполнен осевой канал 16.

Проставка б и стакан 5 образ уют камеру 17.

В корпусе 2 выполнен кольцевой канал 18,,соединенный с расточкой 12 стакана 5 посредством паза 19, выполненного в Ъроставке 6, и полости 17.

Для предотвращения утечек воды в стакане 5, проставке 6 и ниппеле 13 установлены кольцевые уплотнения 20s а в крышке 8 - манжеты 21.

В патрон вставляется штанга 22,, имеющая на одном конце внутреннюю коническую резьбу 23, а на другом конце - внешнюю коническую резьбу 24.

Штанга 22 имеет осевой канал 25, в котором установлен клапан 26, состоящий из стакана 27, внутри которого размещены уплотнения 28, обратный клапан 29 и упругий элемент 30„ Клапан 26 с одного конца имеет крышку 31, упирающуюся в бурт 32 штанги 22, а с другого - кольцо 33„ От осевого перемещения в штанге клапан 26 удерживается буртом 32 и пружинным кольцом 34. Наличие клапана 26 необходимо для удержания воды в ставе при наращивании и демонтаже бурового - става в случае бурения снизу вверх.

Для уравновешивания клапана 26 штанги, находящейся в буровом патроне, необходимо, чтобы усилие, создаваемое давлением воды в каналах 25

5

0

5

0

0

5

0

5

воду. Для этого включается насосная установка. Вода по кольцевому каналу 18 подается к каналу ниппеля и в буровой став. При этом ниппель 13 на- чинает двигаться к штанге вдоль продольной оси. Движение ниппеля 13 продолжается до тех пор, пока бурт 15 не упрется в кольцо 33. Подвижность ниппеля 13 нужна для компенсации зазора межд,у буртом 15 и кольцом 33 клапана. Данный зазор может,появиться вследствие применения штанг с изношенной торцовой частью, попадания продуктов разрушения между торцом штанги и стаканом 5 и по другим причинам. В положении, когда бурт 15 ниппеля 13 упирается в кольцо 33 клапана, достигается лучшая герметичность этого соединения, так как уплотнение 28 в свободном положении выполнено конусным. Свободное положение уплотнения - клапан штанги не соединен с ниппелем бурового зажима. По мере увеличения глубины бурения возрастает давление воды, подводимой к патрону, вследствие увеличения высоты столба жидкости, уже находящейся в ставе, и местных сопротивлений (из- за увеличения количества штанг с клапанами) . При большем давлении в ставе большее давление воздействует и на клапан штанги, находящейся в патроне о Для того, чтобы уравновесить клапан этой штанги (т.е. не дать выдавить клапан в сторону ниппеля), давление в расточке 12 должно быть не меньше, чем в ставе.

Для условия равновесия клапана 26 штанги, установленной в патрон, D должен быть равным Dp. В этом случае при одном и том же давлении воды в расточке 12 и канале 25 штанги, находящегося в замке, выполняется условие равновесия, т.е. клапан не

выдавливается в патрон. Для условия поджатия клапана 26 в штанге D должен быть меньше Dp. В этом слу чае Rf, будет меньше чем К„. Следовательно, клапан 26 будет поджат в штангу.

Формула изобр.етения

22

XS:Csb

он снабжен стаканом и проставкой, установленными в расточке, которая выполнена в корпусе с образованием между ними камеры, при этом на внутренней поверхности стакана выполнена расточка для размещения в последней с возможностью осевого перемещения второго конца ниппеля, а на внешней - проточка, связывакяцая кольцевой канал корпуса с камерой, причем диаметр внутренней расточки стакана равен внутреннему диаметру буровой штанги.

т

19