УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ВРАЩЕНИЯ БУРОВОГО ОРГАНА Советский патент 1969 года по МПК E21B3/02 E21B44/02 

Известно устройство для подачи и вращения бурового органа, включающее силовой цилиндр, закрепленный на нодатчике с двигателем привода, золотники, вращатель и управляюндий механизм.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено управляющим механизмом, выполненным в виде спаренного дросселя и воздействующих на него упоров, причем напорные полости спаренного дросселя соединены со сливными полостями золотника с разделенным сливом, которые соединены с рабочими полостями двигателя привода податчика. Это обеспечивает плавное регулирование подачи бурового органа при заданной осевой нагрузке.

Па чертеже изображено схематично описываемое устройство в разрезе.

Оно содержит гидродвигатель 1, ценной или иной иодаЕОЩий орган 2, силовой цилиндр 3 с порщнем 4, сквозным штоком 5 и корпусом, который жестко связан с корпусом вращателя 6, спаренный дроссель 7, также нрикреплениый к корпусу вращателя, золотник 8, золотник 9 с разделенным сливом, дроссель с регулятором 10 давления.

18, кольцевую проточку 19, поперечный канал 20 и продольный канал 21.

Корпзс вращателя имеет проточку 22 и подводящий канал 23, крыщку 24 с выступом и соединительным каналом 25.

Дроссель 7 состоит из толкателей 26 и 27, которые прижимаются к гнездам 28 и 29 пружиной 30.

К щтоку 5 прикреплены упоры 31 - верхний и нижний.

Для начала работы необходимо включить подачу масла к золотникам 8 и 9, а нодать сжатый воздух в канал 23. Источники питания и аппаратура управления на чертеже не показаны.

Двигатель 11 через редуктор 14 приводит во вращение щпиндель 17, а от него буровой орган (на чертеже не иоказан). Сжатый воздух через канал 23, нроточку 22 и ноиеречный канал 20 направляется в продольный канал 21, а по нему к забою и по каналу 25 в полость над порщнем 18, создавая здесь пневматическую подущку.

Через золотник 8 масло поступает в одну из иолостей цилиндра 3 и перемещает норщень вверх или вниз на некоторую величину, определяемую зазором между упорами 31 и толкателями 26 и 27. При подаче масла в нижнюю полость цилиндра 3 вращатель движется вниз. Толкатель 27 входит в соприкосновение с нижним упором 31, отжимается от гнезда 29, открывая слив масла и тем самым обеспечивая его циркуляцию в системе золотник 9 - гидродвигатель - дроссель 7 - слив. Ротор двигателя ириводится во вращение и через редуктор приводит в движение подающий орган 2, который перемещает поршень 4 вслед за корпусом цилиндра 3 и вращателем 6.

Золотники 8 W. 9 сблокированы между собой так, что направление подачи поршня 4 и вращателя 6 совпадает.

Изменение направления подачи осуществляется переключением золотников S и 9.

Регулируя давление масла, подаваемого в цилиндр 3 через золотник 8, с помощью дросселя с регулятором 10 давления устанавливают необходимое усилие подачи вращателя 6 при бурении. Маневровые операции осуществляются подачей масла к гидродвигателю 1 от магистрали (на чертеже не показана).

Скорость подающего органа, а вместе с ним и порщня 4, обеспечивается автоматически в зависимости от скорости бурения.

При возрастании скорости бурения увеличивается скорость перемещения вращателя 6, упором 31 толкатель 27 отжимается от гнезда, зазор между гнездом и толкателем увеличивается, открывая доступ к гидродвигателю больщего количества масла. Скорость гидродвигателя возрастает, увеличивая скорость подающего органа.

При уменьшении скорости бурения вращатель с буровым ставом начинает отставать от подающего органа, под действием пружины 30 зазор между толкателем 27 и гнездом уменьщается и скорость подающего органа также уменьшается.

При этом пневматическая подушка в полости над порщнем 18 исключает влияние вибрации снаряда на работу дросселя 7 и всей системы в целом.

Если разница между необходимым усилием подачи и весом инструмента превышает силу

давления воздуха на поршень 18 при открь том канале 25, то расстояние между крышкой 24 и поршнем 18 уменьшается настолько, что канал 25 перекрывается. При этом полость

над поршнем 18 оказывается замкнутой.

Такая конструкция пневматического демпфера позволяет уменьшить его поперечные габариты {диаметр поршня 18). Возможны и другие конструктивные решеПИЯ этого узла.

Папример, канал 25 может быть выполнен в поршне, а не в крыщке. После того как скважины пробурены на глубину штанги, необходимо вращатель отвернуть от штанги,

поднять его в крайнее верхнее положение; нарастить очередную штангу и затем можно продолжать процесс бурения.

При подаче снаряда вверх система работает аналогично, но с той разницей, что подача

масла к гидродвигателю обеспечивается взаимодействием верхнего упора 31 с толкателем 26.

Таким образом, при заданном усилии подачи устройство обеспечивает непрерывную

подачу бурового снаряда со скоростью равной скорости бурения, а также позволяет уменьшить вес и габариты его узлов.

Предмет изобретения

Устройство для подачи и вращения бурового органа, включающее силовой цилиндр, закрепленный на податчике с двигателем привода, золотники, вращатель и управляющий механизм, отличающееся тем, что, с целью плавного регулирования подачи бурового органа при заданной осевой нагрузке, управляющий механизм выполнен в виде спаренного

дросселя и воздействующих на него упоров, причем напорные полости спаренного дросселя соединены со сливными полостями золотника, сообщающимися с рабочими полостями двигателя привода податчика.