Бурильная машина Советский патент 1980 года по МПК E21B6/00 E21B19/00 

1

Изобретение относится к бурильным машинам, предназначенным для бурения взрывных скважин, преимущественно в подземных условиях, и может быть использовано в горнодобывающей промышленности при массовой отбойке полезных ископаемых глубокими скважинами.

Известны бурильные машины, устанавливаемые на буровые станки и проходческие каретки и состоящие из ударной группы и вращателя, например: зарубежные - URD 475, PR 123, PR 133 J, DH 143 (США), ВВ Е 57 (Швеция), L 750 (Финляндия), 8200 D (Япония); советские - ПК 60, ПК 75, БУ-70, БГА, БГУ-70, БГВ-70 1.

Указанные бурильные машины имеют следующие недостатки:

1.Реверсивные двигатели всех бурильных мащин не используются для отвинчивания mtaHr при извлечении бурового инструмента из скважины. Эта операция выполняется вручную.

2.Сложные и длительные операции извлечения штанг. При извлечении бурового инструмента из горизонтальных и нисходящих скважин бурильная мащина ,с помощью податчика подводится к очередной штанге.

зажатой в Люнете, шпиндель навинчивается на резьбу штанги, а после извлечения последней шпиндель с помощью вращателя отвинчивается от этой штанги и машина отводится в крайнее заднее положение. После отвинчивания вручную штанги от става операции по извлечению последующих штанг повторяются.

3. Операции по навинчиванию, и отвинчиванию шпинделя бурильной машины связаны с двойным включением ивыключением

10 вращателя на каждой штанге, что требует дополнительных затрат непроизводительного времени и усилий оператора.

Указанные недостатки не позволяют в полной мере использовать технические возможности бурильной машины, поэтому не

15 обеспечивается облегчение труда оператора и повышение производительности бурения скважины.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой бурильной машине является бурильная машина БМН-25 конструкции

20 НИПИГОРМАШ, примененная в буровом станке СБУ2-50 с элементами автоматики наращивания и разработки бурового става 2. Указанная бурильная машина кроме

ударной группы и реверсивного вращателя содержит приспособление для жесткого соединения хвостовика штанги со шпинделем вращателя на время отвинчивания штанги от бурового става. Приспособление содержит муфту с шестигранным отверстием, поршень, шестигранный шпиндель и цилиндр со штуцерами для подвода сжатого воздуха. Муфта свободно посажена на шпиндель вращателя и перемещается поршнем вдоль его оси до шестигранного выступа на штанге при соединении и разъединении шпинделя с хвостовиком штанги. Управление приспособлением осуществляется с пульта через два рукава, подающих в цилиндр сжатый воздух. Указанное приспособление и его применение имеют следующие недостатки;

1.Само приспособление и коммуникации управления им усложняют компоновку и конструкцию не только бурильной машины, но и буровой установки, на- которой применяется эта машина.

2.Извлечение и отвинчивание с помощью приспособления каждой штанги от бурового става требует троекратного .включения и выключения вращателя бурильной машины, а также включения и выключения пневмоцилиндра перемещения шестигранной муфты, что в случае применения этого приспособления на неавтоматизированных колонковых и самоходных буровых станках увеличивает затраты непроизводительного времени и делает труд оператора более напряженньш.

3.Вращение во время бурения шестигранной муфты и поршня приспособления вместе со шпинделем бурильной машины (что является излишним) приводит к преждевременному износу и выходу из строя поршня и цилиндра указанного приспособления.

Данное приспособление испытывалось на экспериментальной буровой установке с элементами автоматизации и более пригодно для использования в полуавтоматическом режиме работы.

Цель изобретения - упрощение конструкции, использование реверса вращателя для механизации разворота штанг и ускорение извлечения штанг.

Это достигается тем, что фиксатор выполнен в виде быстросъемной муфты с защелкой, установленной на приводной втулке, причем последняя выполнена с боковой проточкой под углом к оси центрального отверетия втулки и окном под защелку, а также тем, что защелка быстросъемной муфты имеет на конце выступ, входящий в лыску штанги, и впадину по диаметру штанги.

На фиг. 1 изображена бурильная машина с быстросъемной муфтой и штангой; на фиг. 2 - то же, вид сбоку.

Бурильная машина для бурения глубоких взрывных скважин состоит из ударной группы 1, вращателя 2, приводной втулки 3 и фиксатора в виде быстросъемной муфты 4

с защелкой 5. Втулка 3 у торца снаружи имеет два диаметрально расположенных выступа 6 для удержания на ней муфты 4. В стенке втулки 3 выполнено окно для защелки 5, а внутри ее ntSja углом к оси отверстия втулки выполнена проточка 7 по диаметру штанги. Защелка 5 крепится к муфте 4 с помо111.ью оси 8 и в фиксирующем положении удерживается пружиной 9. На конце защелки, взаимодействующем со штангой, выполнены выступ 10,входящий в лыску 11 штанги 12, и круглая впадина 13. На внутренней поверхности муфты 4 выполнены два продольных паза 14 для прохождения через выступы 6 на втулке 3.

Бурильная машина работает следующим образом.

По окончании бурения машина отсоединяется от последней штанги става, предварительно зажатой в люнете, и отводится в заднее положение. Быстросъемная муфта 4 с повернутой на 90° защелкой 5 надевается

на приводную втулку 3, а защелка 5 вводится в окно этой втулки. При возвращении бурильной машины в переднее положение (см. фиг. 1) втулка 3 без вращения надевается на хвостовик зажатой в люнете штанги 12 до упора в шпиндель 15 вращателя,

а защелка 5 под действием пружины 9 попадает своим выступом.10 в лыску И штанги 12 и расклинивает последнюю во втулке 3. Люнет разжимается, и машина вместе со штангами подается в заднее положение

до полного выхода первой штанги из люнета. После того как вторая штанга будет зажата в люнете, включается вращатель, и первая штанга отворачивается от става. Остановив вращатель и наклонив рукой эту щтангу от в.ыступа в сторону впадин 13 защелки и наклонной проточки 7 во втулке, вынимают ее из последней.

В таком же порядке разбирается весь остальной буровой став штанг.

По окончании извлечения штанг быстросъемная муфта 4 снимается с приводной втулки 3.

Применение бурильной машины с предложенной быстросъемной муфтой и защелкой особой формы при извлечении става

штанг из скважины обеспечивает присоединение бурильной мащины к хвостовику штанги без включения вращателя, вытаскивание става штанг без накручивания шпинделя на хвостовик штанги, отвинчивание штанг с помощью использования реверса вращателя,

извлечение штанг из приводной втулки без вращения ее вручную.

Формула изобретения

1. Бурильная машина для бурения глубоких скважин в подземных условиях, включающая ударник, реверсивный вращатель с приводной втулкой и фиксатор штанги, от