БУРОВАЯ УСТАНОВКА Советский патент 1970 года по МПК E21B3/00 E21B19/00 

Изобретение относится к области оборудования для бурения мелких скважин, в частности к буровым установкам с винтовым механизмом подачи бурового инструмента.

Недостатком известных буровых установок с винтовым механизмом подачи бурового инструмента является невозможность осуществления Поворота вращателя вокруг винта для освобождения устья скважины. Кроме того, в этих установках скорость вращения бурового инструмента и скорость подачи связаны между собой, что не позволяет достигнуть оптимальных режимов при бурении в перемещающихся по твердости породах.

Предлагаемая устаповка отличается тем, что захваты траверсы снабжены шпинделями, размещенными во втулке, соединенной через промежуточную щестерню с приводом. Это обеспечит вращение бурового инструмента со скоростью, ие зависящей от скорости подачи и поворота вращателя относительно вянта подачИ.

На фиг. 1 изображепа буровая установка, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1.

На выходном валу / коробки передач жестко посажена зубчатая шестерня 2. С этой шестерней находятся в постоянном зацеплении шестерни 3 и 4, свободно сидящие на гладкой части винта нодачи 5. Винт подачя.

кроме гладкой части, содержит еще часть с правой резьбой бис левой резьбой 7 и может свободно вращаться в опорах 8 н 9. С шестернями 3 Е 4 жестко связаны муфты 10 и 11 (например, электромагнитные муфты), несущие на их свободных концах зубчатые венпы 2 и 13. На гладкой части винта подачи 5 жестко посажена щестерня М. По резьбовым 6 и 7 частям винта могут перемещаться гайки 0 подачи 15 и 16, имеющие соответственно правую и левую резьбы. На ступице шестерни 4 жестко посанчена цилиндрическая шестерня 17, которая находится в -постоянном зацеплении с промежуточной шестерней 18, сидящей 5 на валу 19. Шестерня 18 находится в постоянном заценлении с шестерней 20, передающей вращение шпинделю 21 бурового станка. Шпиндель 21 благодаря шлицевому соединению 22, связан с управляемыми патронами 23 0 и 24. Патрон 23, зал имающий бурильную колонну 25, через опору 26 и траверсу 27 связан с гайкой нодачп 15, а зажимной патрон 24 через опору 28 и траверсу 29 - с гайкой подачи 16. Траверса 29 в своем «ижнем 5 положении может взаимодействовать с концевым выключателем 30, связанным с электромагнитной муфтой 10, а Б своем верхнем положении - с концевым выключателем 31, связанным с электромагнитной муфтой 11. Зуб30 чатый венец 12 находится в постоянном зацеплении с шестерней 32, жестко сидящей на валу 33 (см. фиг. 2), на котором свободно сидят пары шестерен 34 и 35. Эти лары шестерен могут входить в зацепление с шестернями 36, 37, 38, 39, жестко сидяшими на валу 40. На валу 40 жестко сидит также шестерня 41, находяш,аяся в постоянном зацеплении с шестерней 14, приводящей винт подачи 5. На валу 33 жестко посажена шестерня 42, находящаяся в постоянном зацеплении с зубчатым венцом 13.

Устройство работает следующим образом.

При вращении вала / крутящий момент передается через щестерни 2, 3, 17, 18 и 20 шпинделю 21 и от него через зажимной патрон 24 бурильной колонне 25. Нри этом работает электромагнитная .муфта 10, от зубчатого венца 12 которой вращение передается через шестерню 32, 34 (или 55) на шестерни 36 или 37, или 38, или 39 (в зависимости от требуемой подачи) и далее с вала 40 через пару шестерен 41 и 14 винту подачи. При этом гайка 16 скользит по части впита с правой нарезкой 7 вниз, а гайка 15 по части винта с левой нарезкой - вверх. В соответствии с этим патрон 24 движется вииз (его кулачки в этом положении захватывают штангу), а патрон 23 - вверх (его кулачки пропускают штангу). После того, Как траверса 29 дойдет до своего нижнего пололсения, она воздействует -на концевой выключатель 30. При этом происходит отключение электромагнитной муфты 10 и включение электромагнитной муфты 11. Вращение при этом передается с вала 1 через шестерни 2, 4, 17, 18 и 20 шпинделю 21 и через заж-имной патрон 23 бурильной колонне 25. О.т зубчатого венца 13 вращение передается через щестерни 42, 35 или 34 на щестерни 36 или 37, или 38, или 39 и от вала 40 через пару щестерен 41 и 14 винту подачи 5. Вннт подачи вращается в противоположном направлении по сравнению -с ранее описанной передачей. При этом гайка 15 движется по винту вниз и кулачки патрона 23, захватывающие штангу 25, осушествляют подачу инструмента. Патрон 24 совершает при этом холостой ход вверх. При подъеме траверсы 29 до ее верхнего положения она воздействует -на концевой выключатель 31, после чего в работу снова включается электромагнитная муфта 10, а электромагнитная муфта 11 отключается. Затем цикл работы повторяется. Расходка инструмента может выполняться

при соответствующем переключении кулачков управляемых зажимных патронов 23 и 24. Для выполнения спуско-подъемных операций вращатель установки может поворачиваться относительно винта 5, отходя в сторону и освобождая устье сквал :ины. Спуско-подъемные операции в этом случае производятся буровой лебедкой обычной конструкции. Спуско-подъемные операции при необходимости могут производиться и вращателем при соответствующем переключении кулачков управляемых зажимных патропов 23 и 24.

Предмет изобретения

Буровая установка для мелкого бурения, включающая подъемник, снаблсенный винтом подачи с двумя противонолол{но направленными резьбами и размещенными на нем траверсами с захватами, и привод, отличающаяся

тем, что, с целью вращения бурового инструмента со скоростью, не зависящей от скорости подачи и поворота вращателя относительно винта подачи, захваты снабжены шпинделями, размещенными во втулке, соединенной

через промежуточную щестерню с приводом.

15 П Ю Т-Б -Лл1

Д « /3 fP

«/

А-А