Ударный механизм бурового станка Советский патент 1992 года по МПК E21B1/02 E21B1/04 

Изобретение относится к горному делу, а именно к ударным механизмам станков ударно-канатного бурения.

Известен закрепленный на мачте буровой установки ударный механизм, выполненный в виде оттяжного и направляющего роликов и коленвала с приводом, причем оттяжной ролик установлен на шейке коленвала эксцентрично оси вращения последнего.

Наиболее близким к предложенному является ударный механизм бурового станка, включающий лебедку с рабочим канатом, установленный с возможностью поворота балансир с закрепленными на нем симметрично его оси и взаимодействующими с канатом оттяжными роликами и привод

балансира, выполненный в виде кривошипа, нижний конец которого шарнирно закреплен на вращающейся шестерне, а верхний конец - на качающемся балансире. В нижнем положении оттяжного ролика скорость падения бурового инструмента на забой скважины в аналоге и прототипе обеспечивается только пружинным амортизатором и растяжением рабочего каната, что недостаточно для получения эффективного ударного импульса инструмента о забой скважины, а следовательно, и высокой эффективности работы механизма.

Целью изобретения является повышение эффективности и производительности работы механизма.

ONСЛ

IGJ

iЈb

to

Поставленная цель достигается тем, что в ударном механизме бурового станка, включающем лебедку с рабочим канатом, установленный с возможностью поворота балансир с закрепленными на нем симметрично относительно оси поворота и с возможностью взаимодействия с канатов лебедки оттяжными роликами и привод балансира, согласно изобретению привод балансира выполнен в виде водила, кинематически связанного с валом лебедки и установленного с возможностью вращения и периодического взаимодействия с балансиром посредством закрепленного на последнем поводка, причем балансир имеет упор для ограничения его поворота в направлении, противоположном направлению вращения водила.

На фиг. 1 изображен предложенный ударный механизм, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 2.

Ударный механизм бурового станка включает корпус 1, закрепленный на транспортной базе 2, установленные в корпусе 1 лебедку 3 с рабочим канатом 4, балансир 5 с оттяжными роликами 6 и 7 и обводной ролик 8.Канат 4 огибает поочередно ролики 6-8, ролики кронблока 9, закрепленного на мачте 10, и своим концом связан с буровым инструментом 11 ударного типа.

Оттяжные ролики 6 и 7 установлены с возможностью перемещения на осях 12 и 13, закрепленных в балансире 5 и диске 14, на длину барабана лебедки 3 (см, фиг. 2 ), а обводной ролик 8 - на оси 15, закрепленной в корпусе 1. На ведущем валу 16 лебедки 3 установлены с фиксацией от проворота кулачковая подвижная полумуфта 17 и с возможностью вращения - кулачковая полумуфта 18 с жестко закрепленным на ней водилом 19, на конце которого имеется свободно вращающийся каток 20. На ведомом валу 21 жестко закреплены балансир 5 и планшайба 22 с жестко закрепленными на ней поводком 23 и упором 24, расположенным в одной плоскости с полумуфтой 18. Предложенный ударный механизм работает следующим образом.

В положении, когда буровой инструмент 11 находится на забое скважины, ролики 6 и 7 - соответственно в положениях 25 и 26, канат 4 - в положении 27 (см. фиг. 1), барабан лебедки 3 заторможен, а планшайба 22 с поводком 23 и упором 24 - в положении, изображенном на фиг. 3 (которое определяется положением 27 каната 4), включают ударный механизм при помощи зацепления кулачков полумуфт 17 и 18. Полумуфта 18 при своем вращении водилом 19

и катком 20 взаимодействует с поводком 23 и поворачивает на некоторый угол балансир 5. При повороте балансира 5 ролики 6 и 7 занимают положение, изображенное на фиг. 1, при котором в канате 4 образуется

петля и буровой инструмент 11 поднимается над забоем.

В конце взаимодействия водила 19 и поводка 23, когда они занимают соответственно положения 28 и 29 (см. фиг. 3), водило

19 освобождает поводок 23 и продолжает свое вращение вхолостую. Ролики 6 и 7 под действием веса падающего на забой бурового инструмента 11 возвращаются в положения 25 и 26 и поворачивают балансир 5 с

планшайбой 22 и поводком 23 в исходное положение, изображенное на фиг. 3, при этом упор 24 взаимодействует с кулачковой полумуфтой 18 и препятствует инерционному выбегу поводка 23, устанавливая последний в положение, при котором он подхватится водилом 19 вновь после завершения полного оборота вала 16. В дальнейшем поворот балансира 5 повторяется, совершая очередной подъем бурового инструмента над забоем.

Преимуществом предложенного ударного механизма является свободный сброс бурового инструмента на забой, а следовательно, и повышение его эффективности в

работе по разрушению забоя увеличенным ударным импульсом.

Формула изобретения Ударный механизм бурового станка, включающий лебедку с рабочим канатом,

установленный с возможностью поворота балансир с закрепленными на нем симметрично относительно оси поворота и с возможностью взаимодействия с канатом лебедки оттяжными роликами и привод балансира, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и производительности работы, привод балансира выполнен в виде водила, кинематически связанного с валом лебедки и установленного с возможностью вращения и периодического взаимодействия с балансиром посредством закрепленного на последнем поводка, причем балансир имеет упор для ограничения его поворота в направлении,

противоположном направлению вращения водила.

$US.1

12

«

В ид б

28

Использование: в станках для ударно- канатного бурения с автоматическим реверсом бурового инструмента или бойка для забивки обсадных труб. Сущность изобретения: механизм содержит корпус, в котором продольными осями в одной плоскости установлены лебедка с рабочим канатом и с возможностью свободного поворота балансир с двумя оттяжными роликами, расположенными симметрично оси балансира Рабочий канат пропущен между оттяжными роликами и свободным концом связан с буровым инструментом. На валу лебедки установлено водило, на оси балансира закреплен поводок. При вращении водило периодически входит в зацепление с поводком и поворачивает балансир на угол, при котором водило и поводок взаимодействуют друг с другом. При повороте балансира оттяжные ролики изгибают рабочий канат и поднимают буровой инструмент над забоем скважины. При разрыве кинематической связи между водилом и поводком оттяжные ролики и рабочий канат весом падающего на забой инструмента возвращаются в исходное положение. Для предотвращения инерционного выбега оттяжных роликов имеется упор, ограничивающий поворот балансира в награвлении, противоположном направлению его рабочего хода. 3 ил. сл с

Фие.З