Вращатель бурового станка Советский патент 1989 года по МПК E21B3/02 

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к буровым станкам.

Цель изобретения - производство монтажа-демонтажа гладкоствольной буровой колонны при бурении двойной колонной труб.

На фиг.1 изображен буровой станок, общий вид; на фиг.2 - то же, разрез

по выходному валу вращателя на фиг.З - разрез А-А на фиг.2.

Вращатель бурового станка включает привод 1, корпус 2, цилиндры 3 подачи и выходной вал 4. На подшипнике выходного вала 4 установлен шпиндель 5 с ниппелем 6, имеющим присоединительную резьбу А. На внутренних шлицах шпинделя 5 размещена полумуф31504

та 7 с торцовыми зубьями Б, а на внутренних шлицах выходного вала А с возможностью осевого перемещения установлена торцовая муфта 8, имею- щая торцовые кулачки В, муфту 9 с торцовь ш зубьями Г, идентичными зубьям Б. Посредством пружины 10 и упорного подшипника 11 торцовая муфта 8 соединена с приводом, выполнен- ным в виде приводного цилиндра 12 со штоком, закрепленного на нижней крышке 13 вращателя. На наружных пши- цах шпинделя 5 закреплена планшайба, выполненная в виде нижней 1А и верх- ней 15 щек, стянутых между собой через бобьш1ки 16, принадлежащие щеке 14, болтами 17, Между щеками с возможностью вращения установлены захваты 18, выполненные в виде эксцент- риковых роликов 19 и принадлежащих им упоров 20, размещенных в пазах Д блокировочного кольца 21, установленного между щеками 14 и 15 с возможностью ограниченного вращения.

Угол поворота кольца 21 относительно планшайбы ограничен фиксатором 22 и пазом Ж. Снаружи блокировочное кольцо 21 охватывает тормозная лента 23, одним концом 24 шарнирно связанная с корпусом 2, а вторым - с штоком приводного цилиндра 25. Цилиндр 25 шарнирно закреплен на кронштейне 26 корпуса 2 и расположен

от

между направляющими стоиками 2.1 по которым вращатель перемещается. В верхней части направляющих 27 установлен ключ 28, предназначенный для удержания бурового става 29 в задан- ном положении при его наращивании или развинчивании. Сама буровая штанга 30 состоит из нар чкного трубчатого корпуса 31 и установленного в нем на подшипнике вала 32 с торцовыми кулачками К, идентичными кулачкам В муфты 8. На корпусе 31 имеются лыски 3 под ключ 28 и захваты манипулятора 33, которым осуществляют подачу штанг на ось бурения. Кроме того, на корпусе 31 выполнена присоединительная резьба Л, идентичная резьбе А ниппеля 6. Корпус 31 служит для передачи напорного усилия, а вал 32 - для передачи крутящего момента. Такая конструкция буровой штанги позволяет повысить ее прочность при воздействии на буровой став изгибающих нагрузок, возникающих при бурении

0

5

0 c

О 5

5

восстающих вьфаботок с нижележащего на вьшшлежащий горизонт.

Вращатель работает следующим образом.

Разбуривание восстающей выработки осуществляют подачей бурового става 29 снизу вверх. При этом напорное усилие на буровой инструмент создается цилиндрами 3 подачи, а крутящий момент - приводом 1. В процессе наращивания бурового става 29 штангу 30 подают манипулятором 33 на ось бурения и, приподнимая вращатель цилиндрами 3 подачи, свинчивают резьбу А ниппеля 6 с резьбой Л трубчатого корпуса 31 буровой штанги. Крутящий момент на шпиндель 5 и ниппель 6 передается с выходного вала 4 через торцовые зубья Б и Г полумуфты 7 и муфты 8. Для передачи крутящего момента на буровой инструмент муфту 8 подают приводным цилиндром вверх, осуществляя блокировку посредством торцовых кулачков В и К выходного вала 4 вращателя с внутренним валом 32 буровой штанги 30. При бурении механизм блокировки находится в следующем положении: между эксцентриковыми роликами 19 захватов 18 и корпусом 31 буровой штанги имеется зазор, блокировочное кольцо 21 упирается стенкой паза Ж в фиксатор 22, шток приводного цилиндра 12 находится во втянутом положении и между тормозной лентой 23 и блокировочным кольцом 21 имеется зазор, обеспечивающий возможность свободного вращения планшайбы с блокировочным кольцом относительно неподвижной тормозной ленты.

Для отсоединения штанги 30, соединенной резьбой с выходным валом 4 через ниппель 6 и шпиндель 5, от зафиксированного в ключе 28 бурового става 29 штангу 30 блокируют относительно приводного вала, тем самым предотвращая преждевременное отсоединение ее от ниппеля 6. Для этого торцовую муфту 8 приводным цилиндром 12 подают вниз и, разблокировав кулачки В и К между собой, вводят в зацепление торцовые зубья Г муфты 9 с торцовым зубьями Б полумуфты 7, осуществляя блокировку шпинделя 5 с установленной на нем планшайбой с выходным валом 4. Приводным цилиндром 25 стягивают концы тормозной ленты 23, зажимая ею блокировочное кольцо 21, после чего приводом 1 задают вра515

щ€1няе в направлении, противоположном бурению. Захваты 18, вращаясь совместно с планшайбой, упираются упорами 20 в неподвижное блокировочное кольцо 21, поворачиваясь вокруг собственных осей на некоторый угол, обеспечивающий прижатие эксцентриковых роликов 19 к корпусу 31. При это сила прижатия роликов к штанге соот- ветствует силе прижатия тормозной ленты к блокировочному кольцу 21 и зависит от направления выдвижения штока приводного цилиндра 25, стягивающего концы ленты, и направления вращения планшайбы с блокировочным кольцом 21, Если крутящий момент на приводном валу превышает момент торможения блокировочного кольца 21, то кольцо проскальзывает относительн тормозной ленты 23 и сила пртаатия эксцентриковых роликов 19 к корпусу 31 буровой штанги не возрастает. По окончании операции блокировки буровой штанги с выходным валом, т.е. после того, как эсцентриковые ролики 19 подожмутся к корпусу 31, приводным цилиндром 12 растормаживают блокировочное кольцо 21 и, вращая выходной вал 4 со шпинделем 5 и план шайбой в направлении отвинчивания резьбы Д буровой- штанги 30 от бурового става 29, неподвижно зафиксированного за лыски 3 ключом 28, отсоединяют щтангу от става. Затем блокировочное кольцо 21 затормаживают тормозной лентой 23 и, вращая выходной вал 4 в направлении бурения (против часовой стрелки), выводят из зацепления эксцентриковые ролики 19 с корпусом 31 буровой штанги и, зафиксировав последнюю через лыски 3 в зажимах манипулятора 33, приводным цилиндром 25 растормаживают блокировочное кольцо 21 и вращением при водного вала 4 в направлении развинчивания отсоединяют буровую штангу 30 от резьбовой части А ниппеля 6. Тормозной момент, развиваемый тормоз

Q 5 0 5 о р

5

ной лентой 23 и обеспечивающий вывод эксцентриковых роликов 19 из зацепления с буровой штангой, превьшгает тормозной момент, обеспечивающий прижатие роликов к штанге. Это условие необходимо для облегчения вывода роликов из зацепления со штангой в случае юс дозатяжки при отвинчивании штанги от бурового става, зафиксированного в ключе 28. При бурении наружный став, состоящий из свинченных между собой трубчатых корпусов, является заторможенным от вращения посредством фонарей, контактирующих своими опорными поверхностями со стенкой восстающего, что обеспечива-. ет нормальную работу подшипников бурового става 29. Для увеличения тормозного момента наружного бурового става последний можно подтормаживать приводным цилиндром 25 и лентой 23 через блокировочное кольцо 21 и захваты 18, что повышает надежность работы бурового става.

Формула изобретения

Вращатель бурового станка, включающий корпус, в котором размещены выходной вал, шпиндель, планшайба, имеющая захваты и блокировочное кольцо с пазами, отличающийся тем, что, с целью производства монтажа-демонтажа гладкоствольной наружной буровой «олонны при бурении двойной колонной труб, он снабжен торцовой муфтой с приводом, размещенной концентрично с выходным валом с возможностью осевого перемещения относительно последнего, при этом муфта установлена с возможностью периодического взаимодействия с внутренней буровой колонной и шпинделем, который связан с наружной буровой колонной и планшайбой, а захваты выполнены в виде эксцентриковых роликов с упорами для взаимодействия последних с пазами блокировочного кольца.

13

Изобретение относится к оборудованию для горной промышленности , в частности, к буровым станкам. Цель - производство монтажа-демонтажа гладкоствольной наружной буровой колонны при бурении двойной колонной труб. Вращатель бурового станка включает корпус 2, в котором размещены выходной вал (ВВ) 4 и шпиндель (Ш) 5. На внутренних шлицах Ш 5 размещена полумуфта 7, а на внутренних шлицах ВВ 4 установлена торцовая муфта 8 с приводом. Муфта 8 размещена концентрично ВВ 4 с возможностью осевого перемещения относительно последнего и периодического взаимодействия с внутренней буровой колонной и Ш 5. На наружных шлицах Ш 5 закреплена планшайба, выполненная из щек 14 и 15, между которыми установлены захваты 18. Последние выполнены в виде эксцентриковых роликов 19 и упоров 20, размещенных в пазах Д блокировочного кольца 21. Для отсоединения штампа 30 от бурового става ее блокируют относительно приводного вала. Для этого торцовую муфту 8 приводным цилиндром 12 подают вниз и, разблокировав кулачки В и К между собой, вводят в зацепление торцовые зубья Г муфты 9 с торцовыми зубьями Б полумуфты 7, осуществляя блокировку Ш 5 с планшайбой с ВВ 4. Захваты 18, вращаясь с планшайбой, упираются упорами 20 в неподвижное блокировочное кольцо 21, поворачиваясь вокруг собственных осей на некоторый угол, обеспечивающий прижатие роликов 19 к корпусу 31. 3 ил.

Фик. 2

21

й/.з