Патрон бурового станка Советский патент 1993 года по МПК E21B3/02 E21C1/00 

Изрбретение относится к горной про мышленности, в частности к устройствам, обеспечивающим передачу крутящего момента и усилия подачи от вращателя бурового станка к буровым штангам.

Известен буровой патрон, обеспечивающий дистанционное бурение скважин. Патрон состоит из установленного на выходном валу вращателя бурового станка корпуса с гнездом для размещения хвостовика штанги. В пазу корпуса размещены связанные между собой через систему рычагов и пружин вилки, захватывающие хвостовик буровой штанги. Для дистанционного управления патроном он снабжен устройством открытия и закрытия вилок, состоящим

из установленных на корпусе патрона и кинематически связанных между собой подвижных стаканов, рычагов с роликами, фиксаторов и других элементов. Кроме того, для обеспечения работы патрона на раме станка, каретке питателя буровых штанг имеется система упоров и копиров, взаимодействующих с элементами патрона.

Указанный патрон имеет сложную конструкцию, для его работы необходимы точная регулировка и настройка расположения взаимодействующих элементов кинематики как самого патрона, так и установленных на станке устройств, необходимых для его работы.

XJ о

4

штА

Я.

СО

Цель изобретения - упрощение конструкции патрона бурового станка.

Указанная цель достигается тем, что планшайба патрона имеет закрытое торцовой крышкой гнездо для размещения зажимных элементов запирающего узла, которые выполнены в виде пересекающихся колец с пазами в местах их взаимного пересечения и образующих своими наружными и внутренними поверхностями серповидные полости, в которых размещены ограничитель угла поворота планшайбы и установленные на закрепленных в корпусе параллельно оси патрона осях ролики, взаимодействующие с зажимными элементами.

На фиг, 1 изображен продольный разрез патрона; на фиг. 2 и 3 - разрезы по А-А в открытом и закрытом положениях патрона соответственно; на фиг. 4 и 5 - разрезы по Б-Б и В-В.

Патрон состоит из корпуса-водила 1, устанавливаемого на выходном валу вращателя бурового стакана (не показан), поворотной планшайбы 2 с овальным гнездом 3, в котором размещены элементы запирающего узла, включающего связанные между собой пружинами 4 кольца 5 с сухарями 6. Гнездо 3 закрытой крышкой 7, прикрепленной к планшайбе 2 болтами 8. Сухари 6 закреплены на кольцах 5 штифтами 9. Планшайба 2 установлена на корпусе 1 на подшипнике скольжения 10. В корпусе 1 диаметрально закреплены оси 11 со свободно посаженными на них роликами 12. На кольцах 5 в местах их взаимного пересечения выполнены пазы 13, Ролики 12 размещаются в серповидных полостях 14, которые образованы наружными и внутренними поверхностями пересекающихся колец 5. Патрон снабжен съемным ограничителем угла поворота 15 планшайбы, который устанавливается в одну из серповидных полостей 14 и удерживается пружинным фиксатором 16.

В планшайбе имеются окна 17, через которые удаляется буровая мелочь, попадающая в полость овального гнезда 3 в процессе работы бурового станка. Отверстия 19 служат для ручного поворота планшайбы 2 относительно, корпуса 1.

Патрон работает следующим образом.

При включенном вращателе бурового станка кольца 5 под действием пружин 4 находятся в сведенном положении, а сухари 6 при этом разведены, ролики 12 располагаются в самом широком месте серповидных полостей 14. При подаче вперед патрон надвигается на хвостовик буровой штанги, который входит в гнездо 19 корпуса-водила 1

до упора в торец 20. Буровая штанга при этом удерживается на оси бурения манипулятором либо кассетой бурового станка (не показаны). При включении вращения по

стрелке Г корпус 1 в начальный момент за счет инерционности системы проворачивается относительно планшайбы 2. Ролики 12 перемещаются внутри серповидных полостей 14, взаимодействуют с наружными и

внутренними поверхностями колец 5, разводят их в овальном гнезде 3, растягивая пружины 4. Сухари 6 при этом сходятся и захватывают буровую штангу за имеющиеся на хвостовике лыски Д. Дальнейшее перемещение роликов 12 внутри серповидных полостей 14 прекращается. Все детали патрона начинают вращаться вместе с корпусом 1 и передают крутящий момент буровой штанге. Положение всех деталей патрона в

этот момент показано на фиг. 3.

После забуривания буровой штанги на полную длину останавливают двигатель вращателя, зажимают буровую штангу подхватом бурового станка (не показан) и реверсируют вращатель по стрелке Е. Корпус 1 выводит ролики 12 из углов серповидных полостей 14. Пружины 4 сжимаются, разводят сухари 6 колец 5 и освобождают буровую штангу. Поворот корпуса 1 относительно

планшайбы происходит до упора его поверхности Ж в ограничитель угла поворота 15, что соответствует положению роликов 12 в самом широком месте серповидных полостей 14.

С момента контакта корпуса 1 и ограничителя поворота 15 все детали патрона вращаются совместно и штанга освобождена,

Вращатель отводят в крайнее заднее положение и выключают. Очередную штангу

подают на ось бурения и цикл повторяется. Для демонтажа бурового става из скважины освобождают пружинный фиксатор 16 и снимают ограничитель поворота водила 15.

в крайнем переднем положении вращателя включением его по стрелке Г захватыг вают хвостовик последней штанги, отводят вращатель в заднее положение и выключают вращение. Зажимают буровой став подхватом бурового станка и включают вращение по стрелке Е. В связи-с отсутствием ограничителя 15 корпус 1 перемещает ролики.12 из одного крайнего положения в серповидной полости 14 в противоположное. В процессе этого перемещения патрон открывается и вновь закрывается, а при дальнейшем его вращении по стрелке Е захваченная штанга отсоединяется от бурового става. Выключают вращение патрона и

вручную, используя отверстия 18, поворачивают планшайбу 2. Под действием пружин 4 патрон открывается, а ролики 12 останавливаются на оси симметрии серповидных полостей 14. Отвинченную штангу извлекают из бурового патрона.

Использование явления инерционности масс позволило обеспечить дистанционное управление работой патрона без дополнительных конструктивных элементов, уста- нзвливаемых на буровом станке.

Использование: изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам, обеспечивающим передачу крутящего момента и усилия подачи от вращателя бурового станка к буровым штангам. Сущность изобретения: патрон состоит из корпуса-водила. устанавливаемого на выходном валу вращателя бурового станка (не показан), поворотной планшайбы с овальным гнездом, в котором установлены связанные между собой пружинами кольца с сухарями. Гнездо закрыто крышкой, прикрепленной к планшайбе болтами 8. Сухари 6 закреплены на кольцах штифтами. Планшайба установлена на водилена подшипнике скольжения. В водиле диаметрально закреплены оси со свободно посаженными на них роликами. На кольцах в местах их взаимного пересечения выполнены пазы. Ролики размещаются в серповидных полостях, которые образованы наружными и внутренними поверхностями пересекающихся колец 5. Патрон снабжен сьемным ограничителем угла поворота планшайбы водила, который устанавливается в одну из серповидных полостей и удерживается пружинным фиксатором. В планшайбе имеются окна, через которые удаляется буровая мелочь, попадающая в полость овального гнезда в процессе работы бурового станка. Отверстия служат для ручного проворота планшайбы относительно водила. 5 ил. ел с

Формула изобр е т е н и я Патрон бурового станка, включающий связанный с вращателем корпус-водило с гнездом для размещения хвостовика штанги, поворотную планшайбу и запирающий узел, выполненный в виде подвижных зажимных элементов, размещенных перпендикулярно оси патрона и связанных между собой посредством пружин, и диаметрально размещенных осей с роликами, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции, планшайба имеет закрытое тор

цевой крышкой гнездо для размещения зэ- жимных элементов запирающего узла, которые выполнены в виде пересекающихся колец с пазами в местах их взаимного пересечения и образующих своими наружными и внутренними пбверхйостямй серповидные полости, а оси установлены в корпусе параллельно оси патрона, при этом их ролики и ограничитель поворота планшайбы размещены в серповидных полостях с возможностью взаимодействия с зажимными элементами.

А-А (патрон закрыт}

фиг.