Устройство для свинчивания и развинчивания буровых штанг Советский патент 1980 года по МПК E21B19/16 

1

Изобретение относится к горной технике и может быть использовано в станках для бурения скважин с целью свинчивания и развинчивания буровых штанг.

Известны буровые станки, которые имеют направляюш,ие и удерживающие устройства и патроны для центрирования и удержания бурового става, выполненные с клиновыми штангодержателями 1.

Известно также устройство для свинчивания и развинчивания буровых штанг, выполненное с удерживающими кулачками, расположенными во вращающемся на подшипниках центраторе 2.

Недостаток этого устройства заключается в том, что зажатый кулачками буровой став может проворачиваться в обе стороны, поэтому для развинчивания штаНг необходима установка на них отбойного ключа с упором его рукоятки в раму станка. Установка отбойного ключа требует подхода обслуживающего персонала к станку, а кроме того, свободно насаженный на штангу отбойный ключ представляет известную опасность для обслуживающего персонала.

Целью изобретения является повышение безопасности работы устройства и сокращение времени по развинчиванию штанг.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство для свинчивания и развинчивания буровых штанг снабжено установленным на поверхности центратора отбойным механизмом, выполненным в виде обоймы с рукояткой, проушинами и подпружиненной собачкой со стопором, причем корпус выполнен с пазом для фиксации рукоятки, а центратор выполнен с пазом под подпружиненную собачку.

На фиг. 1 изображено устройство для свинчивания и развинчивания буровых штанг, разрез; на фиг. 2 - отбойный механизм (разрез А-А фиг. 1); на фиг. 3 - стопор собачки (сечение Б-Б фиг. 2).

Предлагаемое устройство устанавливается на передней части механизма подачи бурового станка (перед вращателем) и состоит из неподвижного корпуса 1, являющегося наружным корпусом кольцевого приводного гидроцилиндра, к которому с помощью болтов крепится внутренний корпус 2. Между корпусами 1 и 2 размещается кольцевой шток 3, который через упорные .подшипники 4, фланец 5 и лабиринтную крышку б перемеш,ает втулку 7 с внутренней конической поверхностью, взаимодействуюш,ей с зажимными кулачками 8. Кулачки установлены в пазах центратора 9, который н:а подшипниках 10 размеш,ен во внутреннем корпусе 2. Подшипниковые полости закрыты лабиринтными крышкой 11 и втулкой 12.

На наружной цилиндрической поверхности центратора 9 установлен отбойный механизм, состоящий из обоймы 13, рукоятки 14, стопорной собачки 15, которая насажена на ось 16 в проушинах 17 обоймы 13. Стопорная собачка подпружинена пружиной 18. Под стопорную собачку на наружной повер ности центратора 9 имеется фигурный паз 19. Таких пазов при необходимости может быть несколько. Рукоятка 14 отбойного механизма входит в паз 20 рамы 21 бурового станка. Этот паз может быть расположен в корпусе 1 устройства, так как при работе устройство устанавливается на раме-бурового станка, жестко закрепляется и превращается в единое целое с ней.

Выведение стопорной собачки 15 из взаимодействия с пазом 19 при бурении скважины производится стопором 22, имеющим два рабочих положения. В этих положениях стопор удерживается подпружиненным фиксатором 23. Если паз 24 стопора повернут в сторону собачки, то последняя взаимодействует с пазом 19 центратора, а если стопор повернут к собачке цилиндрической поверхностью, то она не входит в паз 19.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости в полость В кольцевого гидроцилиндра втулка 7 смещается в крайнее правое положение и зажимные кулачки 8 освобождают заднюю штангу бурового става, который происходит внутри центратора 9. При открытых кулачках 8 происходит процесс бурения скважины с вращением вправо и подачей бурового става на забой. Буровой став, взаи.модействуя с внутренней цилиндрической поверхностью центратора 9, в процессе вращения в сторону бурения заставляет его поворачиваться, что значительно уменьшает степень износа поверхности контакта буровых штанг и направляющего устройства. Взаимное расположение фигурного паза 19 и стопорной собачки 15 не препятствует провороту центратора в сторону бурения (вправо). При повороте центратора собачка отжимает пружину 18, выходит из паза 19 и проскальзывает по поверхности центратора. Собачка может быть выведена из взаимодействия с центратором стопором 22.

Для удержания бурового става от продольных перемещений в скважине в процессе наращивания или демонтажа щтанг рабочая жидкость подается в полость Г кольцевого гидроцилиндра.

Втулка 7 смещается в крайнее левое положение и, взаимодействуя внутренней конической поверхностью с кулачками 8, зажимает буровой став в центраторе. Развинчивание буровых штанг производится при удержании бурового става кулачками 8 в центраторе с использование отбойного механизма и вращения в левую сторону. При этом центратор 9 кинематически взаимодействует с растопоренной подпружиненной собачкой 15 и резко застопоривается в обойме 13, удерживаемой от вращения закрепленной на корпусе I или раме станка рукояткой 14. Размещенная между вращателем бурового станка и зажатым в кулачках 8 буровым ставом, штанга отвинчивается от него. Если для развинчивания штанги недостаточен угол поворота центратора, то можно повернуть зажатый кулачками буровой став с центратором в сторону бурения, а затем вновь реверсировать привод и произвести развинчивание буровых штанг.

Таким образом повышается безопасность работы устройства и сокращается время на свинчивание и развинчивание буровых штанг.

Формула изобретения

Устройство для свинчивания и развинчивания буровых штанг, состоящее из корпуса, узла захвата, щтанг с приводом, центратора, отличающееся тем, что, с целью повыщения безопасности его работы и сокращения времени по развинчиванию штанг, оно снабжено установленным на поверхности центратора отбойным механизмом, выполненны.м в виде обоймы с рукояткой, проушинами и подпружиненной собачкой со стопором, причем корпус выполнен с пазом для фиксации рукоятки, а центратор - с пазом под подпружиненную собачку. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Братченко Б. Ф. Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горных выработок. М., «Недра, 197 с. 138-140, 191 - 193.

2.Попов И. С. Буровые установки БИП-2 и БИК-2. М., «Недра, 1977, с. 42 (прототип) .