Расширитель обратного хода Советский патент 1992 года по МПК E21D3/00 

Изобретение относится к горной промышленности и является дополнительным к авт.св. № 1514943.

Известен расширитель обратного хода, включающий корпус с шарошками, переходник бурового става, соединенный с корпусом, тормозной механизм, имеющий ползун, размещенный на хвостовике корпуса с возможностью ограниченного осевого перемещения и совместного вращения, и подпружиненные опоры с роликами, установленные на ползуне с возможностью радиального перемещения.

Опоры установлены в ползуне с возможностью поворота в вертикальной плоскости, в них выполнены пазы. При этом корпус имеет прикрепленные к нему пальцы, размещенные в пазах опор с возможностью поворота опор при перемещении ползуна вдоль хвостовика корпуса.

Одним из недостатков данного расширителя обратного хода является его низкая надежность.

После обрыва бурового става расширитель зависает на роликах тормозного механизма, расклиниваясь относительно стенки восстающего. При свинчивании метчика с оборванной частью бурового става последний совместно с расширителем за счет перекатывания роликов по стенке восстающего может вращаться в горизонтальной плоскости, что затруднит возможность свинчивания метчика с аварийной штангой и снизит надежность этого соединения.

Целью изобретения является повышение надежности при ловильных работах.

Указанная цель достигается тем, что расширитель обратного хода снабжен подпружиненными опорами, установленными в опорах с возможностью вращения и осевого перемещения в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации роликов с упорами и стопорами, выполненным с возможностью фиксирования роликов от вращения их в верхнем положении с возможностью взаимодействия упоров с опорами в верхнем положении роликоз для последующей фикjfsaaa

L-

сации роликов от осевого перемещения в их нижнем положении посредством стопоров, снабжен подпружиненными опорами, установленными и корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации роликов с упорами и стопорами, с фиксированными роликами и с возможностью взаимодействия упоров с опорами.

В предлагаемом расширителе известные ролики в совокупности с механизмом фиксации, выполненным в виде упора и стопора, подпружиненных относительно ролика, разрешают две задачи: фиксируют корпус расширителя от вращения при свинчивании метчика с аварийной штангой и обеспечивают вращение корпуса с тормозным механизмом, необходимое дли опускания расширителя вниз.

На фиг.1 изображен расширитель, продольный разрез; на фиг.2 -тормозной механизм, общий вид; на фиг.З - то же, при бурении; на фиг.4 - то же, при опускании расширителя в скважину; на фиг.5 - механизм фиксации ролика, продольный разрез.

Расширитель обратного хода включает корпус 1, переходник 2 бурового става, закрепленный на корпусе, кронштейны 3 с шарошками 4, тоомозной механизм, выполненный в виде ползуна 5, в радиальных гнездах 6 которого установлены с возможностью перемещения поджатые посредством пружин 7 опоры 8 с тормозными роликами 9. Ход опор 8 ограничен штифтами 10, а жесткость пружин выбрана с учетом того, чтобы сила прижатия роликов 9 к стенке восстающего могла обеспечить торможение расширителя относительно стенки восстающего при обрыве бурового става. На роликах 8,9 выполнены фаски, обеспечивающие возможность ввода подпружиненных роликов в устье восстающего. Кроме того, опоры 8 роликов 9 могут поворачиваться в вертикальной плоскости в гнездах 6. В опорах выполнены пазы 11, в которые входят пальцы 12, прикрепленные к корпусу 1. Ползун 5 установлен на шлицах цилиндрического хвостовика 13 корпуса 1 с возможностью ограниченного вертикального перемещения между торцрм 14 корпуса и буртом 15 хвостовика. Ход ползуна 5 обеспечивает поворот опор 8 с роликами 9 в гнездах 6 вверх или вниз в зависимости от направления движения вращающегося в восстающем расширителя. Углы поворота опор 8 характеризуют углы подъема винтовой линии, по которой обкатываются ролики 9 при бурении или опускании по скважине вращающегося расширителя и зависят от

скорости спуска-подъема расширителя и от частоты его вращения,

В корпусе 1 выполнены радиальные гнезда 16 под стаканы 17 опор 18, лодпру5 жиненных относительно корпуса 1 посредством пружин 19. Ход опор 18 ограничен штифтами 20.

В подпружиненных опорах 18 на осях 21 на подшипниках 22 установлены ролики 23

0 с торцовыми зубьями 24. Оси 21 фиксируются в осевом направлении гайками 25. На опоре 18 жестко закреплен упорный фланец 26 с торцовыми зубьями 27, идентичными зубьям 24. Каждый ролик 23 снабжен меха5 низмом фиксации, состоящим из стопора 28 и упора 29. Под стопор 28 на нижнем конце оси 21 выполнена кольцевая проточка 30, а сам стопор в средней части имеет проточку 31 под проушину 32 упора 29. Проушина 32

0 крепится к упору 29 при помощи штифта 33 и имеет отверстие 34, диаметр которого больше диаметра стопора 28, что обеспечивает возможность расфиксирования и радиального перемещения стопора, который

5 размещен в проеме 35 ролика и подпружинен относительно радиусной крышки 36, прикрывающей проем, при помощи пружины 37. Радиусная крышка 36 закреплена на поверхности качения ролика посредством

0 болтов 38. Упор 29 подпружинен относительно ролика посредством пружины 39, а его ход ограничен гайкой 40.

Расстояние между упором 29 и упорным фланцем 26 должно превышать высоту,

5 обеспечивающую приведение маневровых операций расширителем при бурении, т.е. механизм фиксации ролика при проведении маневровых операций должен оставаться во взведенном положении (фиг.5).

0 Усилие сжатия пружин 19 должно обеспечить за счет прижатия роликов 23 к стенке восстающего и фиксации роликов от вращения посредством зубьев 24 и 27 полное затормаживание корпуса 1 от вращения.

5 Расширитель обратного хода работает следующим образом.

При разбуривании восстающего расширитель посредством бурового става с вращением перемещают вверх, осуществляя

0 бурение шарошками 4. При этом ползун 5, заторможенный роликами 9 относительно стенки восстающего, находится в крайнем нижнем положении, упираясь в бурт 15 (фиг.З).

5 Опоры 8 с роликами 9 за счет взаимодействия пальцев 12 с пазами % 1 устанавливаются под углом, соответствующим углу наклона винтовой линии, по которой осуществляется обкатывание роликов при бурении. Благодари наклону опор 8 и роликов 9

в направлении бурения последние не препятствуют движению расширителя вверх. При разбуривании ролики 23, прижатые к стенке восстающего пружиной 19, находятся в крайнем нижнем положении (фиг.1 и 5), а их механизмы фиксации находятся во взведенном состоянии, т.е. упор 29 отверстием 34 проушины 32 фиксирует через проточку 30 стопор 28 в исходном положении. Ролики 23 свободно вращаются на осях 21, не препятствуя движению расширителя при бурении.

При обрыве бурового става корпус 1 опускается на заторможенный относительно стенки восстающего роликами 9 ползун 5 и за счет сил трения между поверхностями роликов 9 и стенкой восстающего зависает на ползуне 5 в восстающем. Сила трения между роликами 9 и восстающим обеспечивается суммарной жесткостью пружин 7, прижимающих ролики к стенке.

При затормаживании расширителя опора 8 с роликами 9 за счет перемещения пальцев 12 по пазам 11 поворачивается на угол (фиг.4).

Ползун 5 занимает верхнее положение, примыкая к торцу 14, а ролики 23, перемещаясь вдоль осей 21 опор 18 в верхнее положение, входят в зацепление зубьями 24 с зубьями 27 фланцев 26 опор 18, фиксируя корпус 1 расширителя от вращения относительно стенки восстающего. При этом упоры 29, взаимодействуя с фланцами 26, перемещаются вниз, сжимая пружины 39. Когда отверстия 34 проушин 32 упоров 29 располагаются соосно стопорами 28, последние под действием пружин 37 перемещаются по радиальным отверстиям роликов 23 и упираются в оси 21. После извлечения из скважины верхней оборванной части бу- ровой штанги на вышележащий горизонт в скважину на конце бурового става опускают метчик и путем вращения и осевой подачи осуществляют его свинчивание с нижней оборванной частью буровой штанги, затор- моженной от вращения при помощи роликов 23, контактирующих со стенкой восстающего и сблокированных от вращения относительно осей 21 посредством зубьев 24 и зубьев 27 опор 18 корпуса 1 расширителя.

После свинчивания оборванной нижней части штанги с метчиком расширитель приподнимают вверх.

Ролики 23 перемещаются вдоль осей 21 в нижнее положение, где фиксируются стопорами 28 относительно кольцевых проточек 30. Расширитель подают вниз, выставляя ролики 9 тормозного устройства под углом (фиг.4). При этом ролики 23 остаются в нижнем положении и могут свободно вращаться на своих осях. Путем вращения расширителя в направлении бурения его опускают на нижележащий горизонт. При этом ролики 9 перекатываются по винтовой линии, не препятствуя перемещению расширителя, а р олШсй 23 перекатываются по стенке восстающего в горизонтальной плоскости и их усилие прижатия, создаваемое пружинами 19 и препятствующее перемещению роликов вниз, по сравнению с напорным усилием подачи бурового станка является незначительным. Например, напорное усилие подачи комбайна 2КВ-3000 составляет 400 т, а максимальный крутящий момент при разбуривании составляет 8 тм, Таким образом, для фиксации расширителя от вращения при свинчивании метчика с аварийной штангой, роликами 23 и пружинами 19 необходимо обеспечитьусилие прижатия порядка 8-10 т. При перемещении вниз это усилие будет преодолено за счет вращения и осевой подачи расширителя напорными гидроцилмндрами бурового станка.

Аналогично осуществляют опускание расширителя после завершения разбурива- ния восстающего,

Предлагаемый расширитель обратного хода позволяет повысить надежность свинчивания метчика с оборванной частью бурового сгава при ликвидации аварии бурового става.

Формупа изобретения

Расши ;итзль обратного хода по авт.св, № 151494е, этлн чающийся тем, что, с целью почьга зния надежности при ловиль- ных работах, он снабжен подпружиненными опоргум, установленными в корпусе с возможнее ъ:о ограниченного осевого перемещение 2 горизонтальной плоскости, роликами, установленными в опорах с возможностью вращения и осевого перемещения в вертикальной плоскости, и механизмом фиксации с упорами и стопорами, выполненным с возможностью фиксирования роликов от вращения в их верхнем положении, с возможностью взаимодействия упоров с опорами в верхнем положении роликов для последующей фиксации роликов от осевого перемещения в их нижнем положении посредством стопоров.

/2% /у

Ls.,

Л /

/ТГ /

Использование: для бурения восстающих скважин. Сущность изобретения: расширитель содержит корпус с шарошками, ползун и опоры с роликами, механизм фиксации. При обрыве бурового става расширитель зависает в скважине на роликах ползуна, фиксируясь от вращения Метчик свинчивают со ставом и приподнимают вверх. Ролики освобождаются от фиксации, и расширитель с вращением опускают на нижележащий горизонт. 5 ил.

JT/

/;

и

/зод

WZQQLl

Фиг.З

13

ФигА