М. С. СЬвич, г.КГ.ЛДСТЕКАЛ. Д. Табачников, Н. И. Чугунов, Л. Г. Штрахман, М. Д. Щеглфви Н. Д. Якобсон Советский патент 1969 года по МПК E21B7/02 

Изобретение относится к самоходным буровым станкам для шарошечиого бурения взрывных скважин.

Изиестны буровые станки, состоящие из мачты с лебедкой, вертлюга, кассет для штанг, гидролривода, электрогидравлической системы управления, зажимного патрона, цилиндра подачи, вращателя, гидроключа, механизма фиксации и механизма ориентации.

Описываемый станок отличается тем, что механизм фиксации выполнен в виде подпружиненного :пальца со скошенным концом, другой конец которого шарнирно соединен посредством тяги и вилки с якорем электромагнита, а механизм ориентации выполнен в виде подпружиненного рычага с роликом на одном конце, взаимодействующего со штангой, при этом второй конец рычага посредством кольца соединен с тягой, и ступенчатого сектора, прикрепленного к полому валу кассеты.

Это обеспечивает автоматическую сборку и разборку бурового става и повышает производительность бурения.

На фиг. 1 изображен описываемый станок, общий вид; на фиг. 2 - механизм фиксации; на фиг. 3 - механизм ориентации; на фиг. 4- ступенчатый сектор.

Станок смонтирован на гусеничном ходу с индивидуальным приводом. На раме гусеничной тележки установлена платформа. К платформе прикреплены три гидравлических домкрата, с помощью которых станку придают горизонтальное положение. Кроме того, на платформе установлены два компрессора с индивидуальными приводными электродвигателями, маслонасосная станция с распределительной и контрольно-измерительной аппаратурой, статический преобразовательный агрегат для питания приводного электродвигателя, щит управления и кабина 1. В передней части платформы смонтирована

пылеулавливающая установка 2. В кабине 1 размещены пульт управления бурением, пульт управления ходом и блок автоматизации вспомогательных операций (на чертеже не показаны). Все механизмы рабочего органа смонтированы на вышке, жестко соединенной с платформой станка. Вышка содержит основание и мачту, шарнирно срединенные между собой. При помощи двух гидроцилиндров мачту можно установить в вертикальное, наклонное (рабочее) и горизонтальное (транспортное) положения. Для бурения наклонных скважин мачту прикрепляют к платформе .

помощью четырех шарниров (на чертеже не показаны), а в задней части основания имеются отверстия (на чертеже не показаны), используя которые, можно устанавливать основание мачты под углом 15 и 30° к вертикали, а также вертикально.

На основании установлены: главный двигатель вращателя, коробка передач, гидравлический патрон 3, гидроцилиндры напорного механизма 4 и механизм 5 развинчивания штанг. На мачте установлены: кассета 6 с четырьмя буровыми штангами, привод 7 поворота кассеты, вертлюг 8, перемещающийся по направляющим, лебедка подъема и опускания вертлюга, механизм 9 фиксации кассеты и механизм 10 ограничения грузоподъемности лебедки. На кассете устанавливается механизм // ориентации штанг.

Удаление буровой мелочи и охлаждение шарошечного долота производится воздухом, подаваемым от компрессоров по трубопроводу в вертлюг 8, соединенный с буровым ставом 12. Пройдя внутри бурового става 12, сжатый воздух охлаждает шарошечное долото, подхватывает с забоя буровую мелочь и по затрубному пространству выносит ее в пылеприемную камеру. Крупные фракции выпадают у устья скважин, а мелкие по пылепроводу направляются в пылеулавливающую установку 2, где буровая мелочь осаждается, а очищенный воздух выбрасывается в атмосферу.

Все механизмы станка оборудованы электро- и гидроприводами с дистанционным управлением из кабины /. Питание станка осуществляется с помощью гибкого кабеля от низковольтной сети переменного тока.

Конечные выключатели 13 и 14, смонтированные на кронштейне 15, крепящемся к цилиндру гидроключа, служат для подачи сигнала на поворот штанг гидроключом при осуществлении операций ориентирования лысок штанг относительно зева кассеты. Конечный выключатель 16 с отбойными рычагами предназначен для ограничения подъема натрона при сборке и разборке бурового става. Конечный выключатель 17 - для ограничения верхнего положения вертлюга, а конечные выключатели 18 н 19 с отбойными рычагами - для ограничения подъема и опускания вертлюга при осушествлении операций по сборке и разборке бурового става.

На специальном кронштейне 20 установлены конечные выключатели с отбойными рычагами. Выключатель 21 для подачи команды на фиксацию положения кассеты при сборке, выключатель 22 - для подачи команды на фиксацию положения кассеты при разборке и выключатель 23 - для подачи команды на окончание разборки.

На корпусе нижнего подшипника кассеты укреплен кронштейн 24, на котором установлен конечный выключатель 25, предназначенный для отключения привода поворота кассеты в ее крайнем отведенном положении. Механизм фиксации кассеты, останавливающий и

фиксирующий кассету в необходимом по технологическому циклу положении, содержит фиксирующий палец 26 с пружиной 27, смонтированный в корпусе люнета 28 для поддерживания вала 29 кассеты. Конец пальца 26 через тягу 30 и вилку 31 шарнирно соединен с якорем 32 электромагнита 33, устанавливаемого на мачте, а ступенчатый сектор 34 приварен к втулке 35, которая в свою очередь

приварена к валу 29 кассеты. В корпусе люнета 28 смонтирована по посадке втулка 36.

Механизм 11 ориентации штанг .-предназначен для ориентации лысок штанг относительно зева кассеты при разборке бурового става.

Механизм ориентации штанг имеет подпружиненный рычаг 37, взаимодействуюший со штангой разбираемого бурового става 12. На одном конце рычага 37 закреплен ролик 38, второй конец рычага связан при помощи щтифта 39 с тягой 40, которая под действием пружины 41, установленной в корпусе нижнего сектора кассеты, отводит рычаг в крайнее положение до тех пор, пока шайба 42 не упрется в крышку 43. Рычаг 37 закреплен на валике

44 при помощи Ш:понки 45 и гайки 46. Сам валик 44 смонтирован в подшипнике скольжения 47 на кронштейне 48, который при помощи четырех болтов прикреплен к торцу нижнего сектора кассеты 6. На другом конце валика 44 укреплен при помощи шпонки 49 и гайки 50 рычаг 51, воздействующий на конечный выключатель 52, установленный на нижней плоскости нижнего сектора кассеты 6. Механизм ограничения грузоподъемности

каната установлен на головке мачты и представляет из себя коромысло 53, качающееся относительно оси 54, устанавливаемой в кронштейне 55, приворачиваемом к мачте. На коромысле 53 смонтирован на неподвижной оси

56 ролик 57, по которому проходит канат, отклоняющий коромысло с роликом в случае перегрузки. Нижний конец коромысла 53 воздействует при отклонении ролика 57 на рычат конечного выключателя, подпружиненный пружиной, смонтированной в стакане 58.

По окончании бурения скважины на глубину первой штанги срабатывает конечный выключатель, подающий сигнал в релейную схему блока автоматизации вспомогательных операций. При этом вращающийся с малой скоростью буровой став 12 поднимается с помощью гидропатрона 5 и гидроцилиндров напорного механизма 4 на высоту 50 мм, после чего подается сигнал на отключение напорного механизма 4, а также на включение тормоза вертлюга 8 и реверса двигателя вращателя.

Вертлюг 8 отвинчивается от штанги бурового става 12. По окончании отвинчивания, определяемого выдержкой времени, отключается двигатель вращателя и включается лебедка подъема и опускания вертлюга, вертлюг 8 поднимается до крайнего верхнего положения, ограничиваемого конечным выключателем 17. включение привода 7 поворота кассеты и включение электромагнита 55 механизма 9 фиксации кассеты. При повороте кассеты вперед находящаяся в ней штанга, устанавливаемая на ось бурения, нажимает на конечный выключатель 21, отключающий электромагнит 55. Палец 26 под действием пружины 27 выдвинется вверх. При дальнейшем движении кассеты 6 находяшаяся в ней штанга, следуюшая за устанавливаемой, вновь нажимает на конечный выключатель 21. При этом отключается привод 7 поворота кассеты, кассета упирается в палец 26 механизма 9 фиксации кассеты и устанавливаемая штанга фиксируется на оси бурения, 15 включается лебедка подъема и опускания вертлюга, и вертлюг 8 начинает опускаться на установленную щтангу до срабатывания конечного выключателя 19. Конечный выключатель 19 подает сигнал на отключение привода 20 лебедки подъема и опускание вертлюга, а также на включение гидроцилиндров напорното механизма 4. Гидравлический патрон 5 вместе с зажатым в нем буровым ставом 12 поднимается до ера- 25 батывания конечного выключателя 16. В этом положении штанга, зафиксированная на оси бурения, опирается своим нижним резьбовым на верхний резьбовой замок штанги, зажатой в гидравлическом патроне 5. Конечный выклю- 30 чатель 16 подает сигнал на отключение гидроцилиндров напорного механизма 4 и включение двигателя вращателя. Устанавливаемая штанга свинчивается с буровым ставом, окончание свинчивания определяется величиной то- 35 ка нагрузки двигателя вращателя. После свинчивания подается сигнал на отключение двигателя вращателя и включение привода 7 поворота кассеты. Кассета поворачивается назад до крайнего положения, определяемого конечным выключателем 25. Конечный выключатель 25, сработав, подает сигнал на отключение привода поворота кассеты и включение тормоза вертлюга и двигателя вращателя, при этом происходит свинчивание вертлюга 8 с буровым ставом 12, а затем поясается сигнал на отключение релейной схемы бппка автоматизации вспомогательных операций и включение схемы управления процессом бурения. В дальнейшем цикл наращивания бу- 50 рового става повторяется аналогично вышеописанному. По окончании бурения скважины на заданную глубину подается сигнал на отключение схемы управления бурением и включение ре- 55 лейной схемы блока автоматизации вспомо1ательных операций. При этом гидравлический патрон 5 освобождает буровой став 12, и включается лебедка подъема и опускания вертлюга. Вертлюг 8 поднимается вместе со свинченным с ним буровым ставом 12 до момента срабатывания конечного выключателя 18, последний подает сигнал на отключение лебедки 5 10 40 45 60 низма 4. Патрон поднимается до момента срабатывания конечного выключателя 16. Последний дает импульс на отключение гидроцилиндров напорного механизма 4 и зажатие гидравлического патрона 5. При окончательно зажатом патроне включаются тормоз вертлюга и двигатель вращателя, при этом вертлюг 8 отвинчивается от бурового става 12 по выдержке. времени, после чего включается привод поворота кассеты, кассета 6 начинает поворачиваться вперед. Если лыски штанги не параллельны зеву кассеты 6, последняя будет двигаться до момента срабатывания конечного выключателя 52, с помощью которого отключается привод 7 поворота кассеты и включается механизм 5 развинчивания щтанг, работа которого определяется срабатыванием конечных выключателей 13 и 14. Механизм развинчивания штанг будет работать до тех пор, пока лыски штанг не установятся параллельно зеву кассеты 6, после чего рычаг конечного выключателя 52 возвратится в исходное полол ение, подавая сигнал на подачу механизма развинчивания штанг в первоначальное положение и дальнейший поворот кассеты 6 вперед до момента срабатывания конечного выключателя 22. При этом отключается электромагнит 55 механизма 9 фиксации кассеты и палец 26 под действием пружины 27 .выдвинется вверх. При дальнейшем движении кассеты срабатывает конечный выключатель 21, подающий сигнал на отключение привода поворота кассеты и включение механизма развинчивания штанг. С выдержкой времени, необходимой Для снятия натяга в резьбовом соединении штанг, механизм развинчивания штанг отключается, возвращаясь в первоначальное положение, и включается двигатель вращателя. Штанга, зажатая в патроне, отвинчивается от штанги, находящейся в кассете, после чего гидравлический патрон 5 опускается в крайнее нижнее положение, ограничиваемое конечным выключателем 59, подающим импульс на включение лебедки подъема и опускание вертлюга, и вертлюг 8 поднимается в крайнее верхнее полол :ение до срабатывания конечного выклю чателя 17. Последний подает сигнал на включение привода поворота кассеты, и кассета ft поворачивается назад до крайнего положения, определяемого конечным выключателем 25, который, сработав, подает сигнал на отключение привода поворота кассеты и включение лебедки подъема и опускания вертлюга. Бертлюг 8 опускается на буровой став 12, удерживаемый гидравлическим патроном 5. При этом срабатывает конечный выключатель 60, с помощью которого отключается лебедка подъема и опускания вертлюга, включается тормоз вертлюга и двигатель вращателя. Происходит свинчивание вертлюга 8 с буровым ставом, по окончании которого отключается тормоз вертлюга и двигатель вращателя и начинается цикл разборки второй штанги, аналоПосле разборки бурового става, последняя штанга поднимается вертлюгом 8 до срабатывания конечного выключателя 18, а предпоследняя штанга, находящаяся в кассете, при ее отводе назад нажимает на конечный выключатель 23. Последний подает импульс на отключение релейной схемы блока автоматизации вспомогательных операций. Предмет изобретения Самоходный буровой станок, преимущественно для шарошечного бурения взрывных скважин, содержащий мачту с лебедкой, вертлюг, кассету для штанг, гидропривод, электрогидравлическую систему управления, зажимной латрон, цилиндры подачи, вращатель, гидроключ, механизм фиксации и механизм ориентации, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматической сборки и разборки бурового става и повышения производительности бурения, механизм фиксации выполнен в виде подпружиненното нальца со скошенным концом, другой конец которого шарнирно соединен посредством тяги и вилки с якорем электромагнита, а механизм ориентации штанг выполнен в .виде подпружиненного рычага € роликом на одном конце, взаимодействующего со штангой, при этом второй конец рычага посредством кольца соединен с тягой, и ступенчатого сектора, прикрепленного к полому валу кассеты.

В ид Б

18

BudB