Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом Советский патент 1978 года по МПК E21B17/03 

(S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ШПИНДЕЛЯ БУРОВОЙ МАШИНЫ С ВУРОВЫМ СТАВОМ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом.

Известна буровая машина, в которой привод враш,ения имеет штанговый зажим, выполненный в виде патрона, в корпусе которого расположена эластомерная втулка, воздействуюшая под давлением поступающего в нее масла на кулачки, зажимаюшие штангу 1.

Недостатком указанного штангового зажима является то, что для передачи крутяшего момента двигателя на буровой став штанги должны быть сжаты кулачками с весьма большим усилием, что приводит к деформации их поверхности и быстрому выходу из строя.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом, включаюш,ее патрон с соосно расположенным в нем ниппелем штанги и запорные шарики 2.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что в ней соединение и разъединение бурового устройства со штангой осуществляется только вручную, что исключает

возможность его использования для бурения восстаюших скважин в выработках большого сечения.

Целью изобретения является обеспечение возможности дистанционного соединения и разъединения, бурового става со шпинделем.

Это достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено поршнем, который установлен в полости шпинделя и имеет направляющую часть, во внутренней полости которой размещен конец патрона, взаимодействующий с поршнем и шариками через упругий элемент и сжатую среду.

На фиг. 1 изображено устройство с соединенным буровым ставом, продольный разрез; на фиг. 2 - устройство с разъединенным буровым ставом, продольный разрез; на фиг. 3 - ниппель штанги.

Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом включает шпиндель 1, патрон 2, в котором соосно расположены ниппель 3 шгаиги 4. поршень 5, упругий элемент в виде пружины 6.

В направляющей части поршня 5 имеются радиально расположенные отверстия 7 и продольный паз 8. Патрон 2 имеет радиаль5 но расположенные каналы 9 и гнезда 10, В которых размещены запорные шарики 11, причем количество и расположение осей гнезд 10 конгруэнтно количеству и расположению отверстий 7. В торцевой част;; пптрона 2 имеется радиальное отверстие, в котором размещен фиксатор 12 с пружиной 13. Ниппель 3, жестко закрепленный с пустотелой щтангой 4, имеет последовательно расположенные цилиндрический участок 14 с кольцевой проточкой 15 и раДиально размещенными отверстиями 16, щестигранную ведомую часть 17 и участок 18 с резьбой, служащий для соединения штанг в буровой став при бурении глубоких скважин. Шпиндель 1 установлен в корпусе 19 на подшипниках 20, закрепленных крыщками 21 и 22, снабженными каналами 23 и 24. Во внутренней полости шпинделя 1 имеются радиально расположенные каналы 25 и 26. Ведомый конец шпинделя 27 снабжен шпонкой 28. Резьбовая часть 18 ниппеля штанги, входящая в патрон 2, размешается в его кольцевой заточке свободно с зазором. Устройство работает следующим образом (фиг. 1). Вращаюший момент от привода вращения буровой машины передается на ведомый конец шпинделя 27, который в свою очередь передает его через жестко соединенный с ним патрон 2 на буровую Штангу 4 посредством ниппеля 3, резьбовая часть которого входит в патрон 2. Фиксация буровой штанги 4 от осевого перемещения осуществляется при помощи запорных щариков 11, расположенных в гнездах 10 патрона 2, входящих в кольцевую проточку 15 ниппеля 3 штанги, под воздействием внутренней поверхности направляющей части порщня 5, постоянно смещенного пружиной 6 вправо. При подаче в поршневую полость шпинделя 1 (фиг. 2) через каналы 24 и 25 сжатого воздуха поршень 5, сжимая пружину 6, перемещается влево до совмещения центров гнезд 10 и отверстий 7. При этом запорные шарики 11 выходят из кольцевой проточки 15 ниппеля 3 штанги, что приводит к его освобождению и позволяет дистанционно лзвлечь .штангу из шпинделя при помощи механизма подачи буровой машины. Совмещение центров гнезд 10 и центров отверстий 7 обеспечивается воздействием пружины 13 на фиксатор 12, входящий в продольный паз 8, выполненный в направляющей части поршня 5. Подача воды на промывку или сжатого воздуха на продувку скважины при бурении осуществляется по каналам 23, 26 и 9 и отверстиям 16, связанным с внутренней полостью штанги 4. Предлагаемое устройство обеспечивает более простыми и надежными средствами дистанционное соединение и разъединение бурового става со шпинделем, а также операции по свинчиванию и развинчиванию бурового става при бурении глубоких скважин, что приводит к снижению трудоемкости, повышению производительности труда и безопасности работ. Кроме этого, предлагаемая конструкция увеличивает надежность крепления бурового става со шпинделем, одновременно обеспечивая его долговечность. Формула изобретения Устройство для соединения шпинделя буровой машины с буровым ставом, включаюшее патрон с соосно расположенным в нем ниппелем штанги и запорные шарики, отличающееся тем, что, с целью обеспечения дистанционного соединения и разъединения бурового става со шпинделем, оно снабжено поршнем, который установлен в полости шпинделя и имеет направляющую часть, во внутренней полости которой размещен конец патрона, взаимодействующий с поршнем и шариками через упругий элемент и сжатую среду. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Патент США № 3696872, кл. 173-149, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 240631, кл. Е 21 С 15/00, 1967.

fi/t. 2

IS17 IS W 5