Буровой станок Советский патент 1989 года по МПК E21B3/00 E21B19/00 E21B19/16 

;Сиг5

Иэобр(2тение относится к горной пр6 4лпле нности, в частности к станкам шарошечного бурения скважин в подземных условиях,,

Целью изобретения является повышение надежности рабО1Ъ1 станка.

На фиг,I изображен буровой станок, общий вид; на фиг,2 - вид А на фиг,1 механизм блокировки выключен); на tO иг,3 то же вид А на фиг, 1 (механизм бло|сировки, включен ); на фиг,4 - сечение 13-Б на фиг,1 (механизм блокировки выключен ); на фиг,5 - то же мехгшизм блокировки включен); на 15 иг,6 - схема коммутации гидроцилиндров привода зубчатой рейки и блокировочной муфты.

Буровой станок состоит из рамы 1, направляющих стоек 2 и 3 и верхней 20 траверсы 4, На направляннцих опорных стойках 2 и 3 с помощью силовых гидроцилиндров 5, 6 подачи перемеается вращатель 7, имеющий приводг- ной двигатель 8 и шпиндель 9, на кон-25 е которого нарезана многозаходная оническ.ая резьба для присоединения уровь1х гатанг 10, Механизм 11 фиксации бурового инструмента фиксирует буровую штангу от поворота и предель-38 кого движения, он смонтирован на раме 1 , Буровая штанга 10 имеет на своем торце, например, шестигранный участок 12,

Мехашязм блокировки резьбового 35 соеданешая бурового става шпинделя со штангой состоит (фиг,4) из блокировочной муфты 13, снабженной jmpy- гим фиксатором 14, взаимодействующим со шпинделем 9, Фиксатор 14 может 40 быть выполнен, например, в виде шарика с пружиной. 13 имеет фигурное центральное отверстие для захвата штанги, установлена относительно шпинделя 9 подвижно в осевом 45 направлении и приводится в действие с помощью кольцевой втулки 15, установленной на направлякшр{х 16 и схватывающей бурт 17 муфты 13, Кольцевая втулка 1.5 -приводится в действие шар- jg нирио связанными с йей реверсивными гидроцилиндрами 18 надвигания, которые связаны напорной и сливной магистралями 19 с дополнительным гидроцилиндром 20 (фиг. 2, 6) приво-,55 Да зубчатой рейки 21, взаимодействующей с зубчатым колесом 22, установленным на шпинделе 9 вращателя 7 (фиг,4). Муфта 13 посредством гидрощшиндров 20 связана с корпусом вращателя 7, Зубчатое колесо 22 может быть выполнено, например, односторонним (так называемое храповое колесо) , Гидроцилиндры 18 надвигания соединены параллельно с гидроцилиндром привода зубчатой рейки 21.

Работа бурового станка заключается в следующем.

При нарапсивании бурового става, когда производится свинчивание штанг (фиг,1), очередная буровая штанга подводится в зону свинчивания. Вращатель 7 силовыми гидроцилиндрами 5 и 6 подачи опускается так, что резьбовой конец штанги входит в резьбовую часть шпинделя 9. Включением вращения шпинделя свинчивают шпиндель и буровую штангу. Затем, опуская вращатель со штангой, свинчивают ее с предыдущей штангой, зафиксированной в механизме 11, установленном на раме 1, После свинчивания производят расфиксацию штанги и -продолжают бурение,

В процессе бурения механизм блокировки резьбового соединения со штангой (фиг, 2, 4) находится в выключенном состоянии, а зубчатая рейка 21 выведена из зацепления с зубчат ым колесом, 22. Блокировочная муфта 13 (фиг,4) удерживается фик- с атором 14 относительно шпинделя 9, Поэтому нагрузки в паре трения коль- цевая втулка 13 - бурт J7 муфты 13 минимальны, что обуславливает длительную эксплуатацию устройства, Кольцевая втулка 15 удерживается в верхнем положении с помощью гидроцилиндра 18, При попадании в пару трения втулка - бурт шлама возникает подклинка. При этом втулка 15 частично передает нагрузку на направлякщие 16j благодаря чему штоки гидроцилиндров 18 разгружены от опасных для них воздействий. Это также способ-.. ствует повьш1екию эффективности работы механизма.

Пробурив на длину штанги, послед- ннно фиксируют в механизме 11 и отвинчивают шпиндель от штанги. После отвинчивания шпинделя производят наращи вание следующей штанги и т.д.

Разборка бурового става осуществляется в обратной последовательности. При этом последнюю штангу фиксируют в механизме.11 и, реверсируя вращение шпинделя 9, производят срыв

натяга в резьбовом соединении шпинделя с буровой штангой, не разворачивая соединение полностью. Затем штанга извлекается из скважины, а последующая фиксируется в механизме П. Одновременным включением распределителей 23 и 24 подают масло в рабочие полости гидроцилиндров 18 и 20 по силовым магистралям 19. При этом, если шестигранник на блокировочной муфте не сориентирован относительно шестигранника на штанге, гидроци- линдры 18 остановятся, а гидроцилинд 20, продолжая движение зубчатой рей- кой 21 (фиг.З), начнет взаимодей- ствовать с колесом 22 и повернет шпиндель 9. Врар1ение будет продолжаться до того момента, когда шестигранники на муфте и штанге . не совпадут. После этого втулка J5, воздействуя на бурт 17 муфты 13 (фиг.5), произведет блокирувку соединения шпиндель - штанга. Затем обратным ходом гидроцилиндра 20 с помощью распределителя 23 необходимо вывести рейку 21 из зацепления с колесом 22,

Реверсируя вращение шпинделя приводным двигателем 8, развинчиваем нижнее резьбовое соединение, при этом бурт 17 скользит по пазу кольцевой втулки 15, а-т,к, вес муфты. 13 частично компенсирован действием фиксатора 14, то в соединении втулка - бурт нагрузки также минимальны.

После развинчивания нижнего резьбового соединения штангу зажимают в манипуляторе (не показан ), затем реверсируют гидроцилиндры 18, которые, воздействуя через втулку 15 на бурт 17 муфты 13, сдвигают последнюю с торца штанги 10. При этом реверсивность гидроцилиндра 18 обеспечивает надежность срабатывания механизма

0

5 п 5

0

5

0

блокировки, т.к, при любых подклинках и перекосах вследствие износа или попадания в устройство бурового шлама гидроцилиндры развивают- необходимое усилие в любом из двух направлений. Это также повьгаает эффективность работы механизма блокировки.

i

Продолжая реверсировать вращение шпинделя, развинчивают верхнее резьбовое соединение, а штангу убирают с оси бурения. Затем опять вращатель 7 подают вниз с помощью гидроцнлинд- ров 5 и 6 и свинчивают его со штангой до неполной затяжки резьбы. Цикл разборки повторяется,

Фррмула изобретения

Б фовой станок, включающий раму, силовые гидроцилиндры подачи, напорную и сливную магистрали, механизм фиксации бурового инструмента, вращатель со шпинделем, механизм блокировки резьбового соединения бурового става с зубчатым колесом, кинематически связанным с зубчатой рейкой и гидроцилиндрами надвигания, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности работы станка, он снабжен блокировочной муфтой с фигурным центральным отверстием для захвата штанги бурового става и дополнительным гидроцилиндром привода зубчатой рейки, причем блокировочная муфта посредством гидроцилиндров надвигания связана с корпусом вращателя и имеет упругий фиксатор для взаимодействия со шпинделем, при этом гидроцилиндры надвигания соединены с напорной и сливной магистралями параллельно с гнд- роцнлиндром привода зубчатой рейкн.

Изобретение относится к горной npONbnoneHHocTH, в частности к станкам шарошечного бурения в подземных условиях. Целью изобретения является повьппение надежности станка. У бурового станка имеется блокировочн:ая муфта (БМ) 13 с центральным отверстием для буровой штанги. Привод зубчатой рейки осуществляется гидро- цилиндром, который соединен с напорной и сливной магистралью параллельно с гидроцилиндрами надвигания 18. При бурении БМ 13 Аиксируется фиксатором 14 относительно шпинделя 9. Это снижает нагруяки в паре трения втулка - бурт 17 муфты БМ 3, что повышает надежность работы станка. 6 ил. i (Л

Фав.1

ви9А

20

fB

16

г

JO

1 3 7 f Л /L/,

J6

J5

фагА

/2

tfft/9.3

/

19

Л