Устройство для соединения штанг снаряда ударного бурения Советский патент 1988 года по МПК E21B17/04 E21B17/43 

Изобретение относится к горному елу, к устройствам для соединения буровых штгнг между собой и соединения штанг с долотом при ударном и вибрационном бурении.

Цель изобретения - увеличение надежности соединения.

На фиг. 1 представлено устройство в сборе; на фиг. 2 - муфтовая часть штанги, внешний вид} на фиг. 3-5 принцип работы фиксирующей втулки.

Устройство состоит из муфты 1 с внутренней резьбой на одном конце штанги и ниппеля 2 с резьбой на другом конце штанги. На муфте выполнены продольные сквозные прорези 3 и резьба 4 на ее наружной поверхности. Фиксирующая втулка 5 установлена на наружной поверхности муфты 1. На внутренней поверхности втулки в средней ее части выполнена безрезьбовая расточка 6, которая разделяет два резьбовых участка 7 и 8, расположенные у торцов втулки. Резьба на участках 7 и 8 соответствует резьбе 4 на - наружной поверхности муфты 1, но не является одна продолжением другой, а выполнена таким образом, что начало первого витка резьбы одного из участков смещено по оси соединения к концу последнего витка резьбы другого участка на величину, определяемую из вьфажения

В IcCt + Д величина смещения

где

S 1 ММ:

расстояние между началом первого витка резьбы одного участка и концом последнего витка резьбы другого участка, мм/

- коэффициент линейного расширения материала фиксирующей втулки,

t - величина нагрева фиксирующей втулки перед ее свинчиванием или развинчиванием, град,Ь - осевой зазор в резьбовом соединении, мм.

Устройство работает следующим образом.

Муфту 1 и ниппель 2 штанг свинчивают без большого усилия, так как продольные сквознь е прорези 3 препятствуют возникновению больших диаметральных натягов в резьбе. Затем на резьбу 4 муфты навинчивается фиксирующая втулка 5, средняя часть кото

рой, имеющая расточку 6, нагрева до температуры,, соответствующей величине, необходимой для раздвижения резьбовых участков 7 и 8 и для создания благоприятных условий свинчивания резьб.

Принцип работы фиксирующей втулки иллюстрируется на фиг. 3-5. На фиг. 3

представлено взаиморасположение муфты 1 и втулки 5, когда резьба на участках 7 и 8 не сближена, При этом в резьбе существует зазор ь. , определяемый классом резьбы, точностью

ее изготовления и посадкой. На фиг. 4 показано взаиморасположение тех-же деталей, когда резьбовые участки 7 и 8 смещены друг к другу по оси на величину зазора Д . В этом положении в резьбовом соединении напряжения отсутствуют. На фиг. 5 показано взаиморасположение муфты и втулки, когда последняя нагрета в зоне расточки 6 до расчетной температуры t. В резьбе вновь появляется зазор, величина которого равна lott мм. Если .дополнительно сдвинуть резьбовые участки 7 и 8 друг к другу на величину Istt, то суммарная величина сближения составит 5 Icit +U ..

После оставления втулки в ней возникают осевые напряжения, стремящиеся сблизить резьбовые участки 7 и 8 втулки 5. Благодаря тому, что зазоры i. в резьбе 4 выбираются, втулка 5 обжимает муфту 1, которая из-за наличия продольных сквозных , прорезей 3 прочно охватывает резьбу ниппельного конца.

Устройство для соединения штанг снаряда ударного бурения позволяет

увеличить надежность соединения к снизить трудоемкость при свинчивании и развинчивании штанг за счет уменьшения величин крутящих моментов, потребных для сборки и разборки.

Формула изобретения

Устройство для соединения штанг снаряда ударного бурения, включающее

ниппель с резьбой на одном конце

штанги, муфту на другом конце штанги с резьбой и продольными сквозными прорезями и фиксирующую втулку, установленную на наружной поверхности

соединения, отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности соединен1гя, на наружной поверхности муфты выполнена резьба,.а фиксирующая втулка имеет ответные ей

, 1432183

резьбовые участки, расположенные по торцам, причем начало первого витка резьбы одного из участков смещено по оси соединения к концу последнего витка резьбы другого участка на неличину, определяемую из выражения

У loft +U., где о - величина смещения, мм1 - расстояние меящу началом д первого витка резьбы одного участка и концом последнего

витка резьбы другого участка, мм,коэффициент линейного расширения материала фиксирующей втулки,

величина нагрева фиксирующей втулки перед ее свинчиванием или развинчиванием, град;осевой зазор в резьбовом соединении, мм.

Изобретение относится ;с горному делу и позволяет увеличить надежность соединения штанг. Устройство включает ниппель 2 с резьбой на одном конце штанги, муфту на другом конце штанги с резьбой 4 и продольными I сквозными прорезями 3 и фиксирующую втулку (ФВ) 5. Она установлена на наружной поверхности соединения и имеет ответные ей резьбовые участки 7,8, расположенные по торцам. Начало первого витка резьбы одного из участков смещено по оси соединения к концу последнего витка резьбы другого участка на величину, определяемую по формуле. В ФВ 5 возникают осевые напряжения, стремящиеся сблизить резьбовые участки 7 и 8. Благодаря тому, что зазоры а резьбе 4 выбираются, ФВ 5 обжимает муфту Г, которая из-за наличия прорезей 3 прочно охватывает резьбу ниппельного кольца. 5 ил. & (Л 4ib 00 ICO

У//////7/

Фш.д

9az.Z

w/////////y

k 1

фиг.

У///7///7///Л

(риг. 5

5 6

I/

-L-..