Ротор буровой установки Советский патент 1992 года по МПК E21B3/04 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к приводам вращения буровых штанг некруглого сечения.

Известен ротор буровой установки, включающий связанные с вертикальным по- лым валом редуктора кронштейны с роликами, охватывающими буровую штангу.

Однако несимметричность нагружения штанги роликами, вследствие кривизны последнего, снижает надежность работы уст- ройства.

Наиболее близким к предлагаемому является ротор буровой установки, включающий связанные с вертикальным полым валом редуктора кронштейны с роликами, охватывающими буровую штангу, причем кронштейны выполнены в виде попарно соединенных подпружиненных стяжек и связаны с валом редуктора с возможностью линейного перемещения в горизонтальной плоскости.

Однако известный ротор не обладает достаточной надежностью при возникновении повышенных крутящих моментов (например, при заклинивании бурильной колонны во время бурения и при использовании ротора в качестве механизма для свинчивания-развинчивания замковых соединений) ввиду появления значительных контактных напряжений между поверхно- стями роликов и штанги, что может привести к смятию контактирующих поверхностей.

Целью изобретения является повышение надежности в работе за счет равномер- ного нагружения роликами буровой штанги.

Поставленная цель достигается тем, что ротор буровой установки, включающий редуктор, на полом валу которого установлены сверху и снизу редуктора во взаимно пер- пендикулярных плоскостях, связанные между собой посредством подпружиненных стяжек кронштейны с охватывающими буровую штангу и размещенными на осях роликами, он снабжен установленными на осях двумя парами дополнительных роликов, а каждый из кронштейнов выполнен в виде замкнутой рамы, в полости которой на осях размещены балансирные планки, связанные с осями основных и дополнительных роликов.

На фиг.1 изображен ротор буровой установки; на фиг.2 - то же, вид сверху.

Ротор буровой установки состоит из редуктора 1 с вертикальным полым валом 2, направляющих 3, представляющих собой фланец, к которому закреплена рама 4 с направляющими полками 5 с возможностью линейного перемещения по ним в горизонтальной плоскости кронштейнов б, представляющих собой замкнутые рамы. Кронштейны 6 снабжены с установленными на осях 7 балаксирными планками 8, а концы балансирных планок 8 снабжены установленными на осях 9 роликами 10, охватывающих буровую штангу 11.

Кронштейны 6с двойными роликами 10 расположены попарно сверху и снизу редуктора 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях и каждая пара кронштейнов 6 связана между собой подпружиненными стяжками 12 с тарельчатыми пружинами 13.

Вокруг зубчатого колеса 14 размещены входящие с ним в зацепление шестерни 15, установленные на концах вертикальных валов 16 двигателей 17 привода ротора.

Ротор работает следующим образом.

При вращении направляющих 3 редуктора 1 вместе с ними вращаются кронштейны 6, установленные на осях 7 балансирные планки 8 с установленными на осях 9 роликами 10, которые и передают вращение штанге 11. При перемещении штанги 11 вдоль ее оси ролики 10 проворачиваются вокруг своих осей 9. В случае отклонений штанги 11 от своей оси происходит смещение роликов ,10 в горизонтальной плоскости относительно вала 2 редуктора 1. При возникновении утолщений штанги 11, например за счет налипания грунта, ролики 10 раздвигаются по направляющим полкам 5 рамы 4 в протисоположные стороны благодаря наличию подпружиненной связи между ними. Тарельчатые пружины 13 при этом сжимаются, отслеживая изменения толщины штанги.

Установленные на осях 7 балансирные планки 8 обеспечивают равномерное нагру- жение всех роликов 10 каждой пары кронштейнов 6. В связи с этим крутящий момент, передаваемый роликами 10 к штанге 11, можно увеличить в два раза, так как площадь контактирующих поверхностей между роликами 10 и штангой 11 увеличивается в два раза.

Передача вращения от двигателей 17 к полому валу 2 осуществляется через закрепленные на валу 16 зубчатые шестерни 15 и зубчатое колесо 14.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого ротора по сравнению с прототипом заключается в повышении надежности при передачах увеличенных крутящих моментов (например, при развинчивании

замковых соединений).

t

Формула изобретеяия Ротор буровой установки, включающий редуктор, на полом валу которого установлены сверху и снизу редуктора во взаимно

перпендикулярных плоскостях, вязанные между собой посредством подпружиненных стяжек кронштейны с охватывающими буровую штангу и размещенными на осях роликами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет равномерного нагружения роликами

буровой штанги, он снабжен установленными на осях двумя парами дополнительных роликов, а каждый из кронштейнов выполнен в виде замкнутой рамы, в полости которой на осях размещены балансирные планки, связанные с осями основных и дополнительных роликов.

Использование: горное дело, для вращения буровых штанг некруглого сечения при повышении надежности работы за счет рав- номер ного нагружения роликами буровой штанги. Сущность изобретения: ротор буровой установки состоит из редуктора 1 с вертикальным полым валом 2, установленных на полом валу 2 сверху и снизу редуктора 1 во взаимно перпендикулярных плоскостях, связанных между собой подпружиненными стяжками 12 кронштейнов 6, каждый из которых выполнен в виде замкнутой рамы, в полости которой в осях 7 размещены балан- сирные планки 8. связанные с осями 9 основных и дополнительных роликов 10, охватывающих буровую штангу 11 .Пары основных и дополнительных роликов 10 установлены на кронштейнах 6. Вращение от редуктора 1 передается на полый вал 2, вместе с которым вращаются кронштейны 6 с балансирными планками 8 и роликами 10. которые и передают вращение штанге 11. При перемещении штанги 11 вдоль ее оси ролики 10 поворачиваются вокруг своих осей 9. В случае отклонения штанги 11 от своей оси происходит смещение роликов 10 в горизонтальной плоскости относительно вала 2 редуктора 1.2 ил.

Фиг. 2