Устройство для соединения секций бурового става Советский патент 1980 года по МПК E21B17/46 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ БУРОВОГО СТАВА

1

Изобретение относится к устройствам для соединения штанг или шнеков и может быть использовано в буровой технике, в частности в буровых машинах и станках враш.ательного бурения, в которых устройства для соединения штанг или шнеков находятся под действием знакопеременных нагрузок.

Известно устройство для соединения секций бурового става, включающее хвостовик с направляюш,ей, поперечный паз на одной штанге и конгруэнтное хвостовику отверстие на другой штанге с поперечным пазом, в котором установлен подпружиненный ползун, а также фиксТируюший ползун элемент, выполненный в виде поворотного подпружиненного сектора 1.

Наиболее близким из известных технических решений является устройство для соединения секций бурового става, включающее хвостовик с поперечным пазом и примыкающей к нему лыской со скосом на одной секции, муфту с соответствующим хвостовику отверстием с поперечным пазом и установленным в нем подпружиненным ползуном на другой секции и подпружиненный фиксатор ползуна 2.

Существенным недостатком этих устройств является то, что после рассоединения секций бурового става подпружиненный ползун остается в выдвинутом положении с растянутой пружиной.

с Это ухудшает условия безопасности при обслуживании, снижает работоспособность пружины из-за длительного пребывания в деформированном состоянии и увеличивает габарит секции бурового става, усложняя складирование секций в контейнерах-нако10 пителях.

Кроме того, эти устройства содержат большое число взаимодействующих деталей, что усложняет его конструкцию, увеличивает трудоемкость и снижает надежность работы устройства.

Эти устройства имеют и еще ряд существенных недостатков, которые в целом ведут к ненадежной работе устройства:

подпружиненный фиксатор перекашивается и заклинивается,так как движется по 20 направляющей поверхности малой длины в теле полого ползуна вследствие его ограниченных габаритов;

при выдвижении ползуна в крайнее положение (на открытие) фиксатор упирается

в кромку отверстия муфты и срезается из-за имеющих место технологических погрешностей изготовления и взаимного расположения продольного паза в ползуне и ограничителя ползуна в муфте;

выфрезеровка продольного наклонного паза Б теле хвостовика ослабляет его сечение уменьшает площадь контакта хвостовика с ползуном и муфтой, а также ведет к дополнительным трудозатратам.

Цель изобретения - повышение надежности устройства Б работе.

Эта цель достигается тем, что подпружиненный фиксатор расположен в теле хвостовика в пределах его поперечного паза.

Такое расположение фиксатора позволяет в значительных габаритах хвостовика обеспечить требуемые параметры фиксатора для его надежной работы и избежать изготовления на хвостовике продольного наклонного паза.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А,фиг. 1, ползун в правом положении; на фиг. 3 - то же, ползун в левом, положении; на фиг. 4 - вид Б фиг. 1; на фиг. 5 - вид В фиг. 4.

Устройство для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении включает хвостовик I, муфту 2, подпружиненный ползун 3, подпружиненный фиксатор 4, ограничительный винт 5.

Хвостовик 1 одной из соединяемых секций выполнен в виде двух параллельно расположенных стержней цилиндрической формы с конусными наконечниками.

Муфта 2 другой из соединяемых секций имеет конгруэнтное хвостовику 1 отверстие 6. В хвостовике 1 выполнен поперечный паз 7 с примыкающей к нему лыской 8 со скосом 9, причем глубина лыски 8 равна глубине паза 7, кроме того в теле хвостовика 1 в пределах его поперечного паза 7 установлен подпружиненный фиксатор 4 с пружиной 10.

Муфта 2 снабжена поперечным пазом 11, в котором установлен подпружиненный полый ползун 3 со скосом 12, в полости которого расположена пружина 13, закрепленная одним концом на ползуне 3, а другим на муфте 2. На поверхности ползуна 3 выполнен продольный паз 14, куда входит ограничительный винт 5. Свободный конец ползуна 3 имеет выступ 15 для приложения усилия от гидроцилиндра или другого механизма.

Устройство работает следующим образом. В нормальном положении, т.е. в расстыкованном или состыкованном состоянии, ползун 3 под действием пружины 13 всегда находится в крайнем левом положении (см. фиг. 3).

При соединении секций бурового става хвостовик 1 вводят в отверстие 6 муфты 2, Б процессе чего скос 9 лыски 8 скользит по скосу 12 ползуна 3 н под действием напорного усилия хвостовика 1 ползун 3 отжимает

ся скосом вправо (см. фиг. 4), растягивая пружину 13.

При дальнейшем продвижении хвостовика 1 в отверстие 6 муфты 2 поперечный паз 7 хвостовика 1 совмещается с поперечным пазом 11 муфты 2. Ползун 3 при этом своей цилиндрической поверхностью утапливает фиксатор 4 и под действием пружины 13 заходит в поперечный паз 7 хвостовика 1, возвращаясь опять в крайнее левое положение (см. фиг. 3). Секции соединяются.

При рассоединении секций бурового става ползун 3 оттягивают в крайнее правое положение (см. фиг. 2), воздействием на выступ 15, при этом ползун 3 выходит из поперечного паза 7 хвостовика 1. Дальнейший ход ползуна 3 ограничивается винтом 5, который упирается в торцовую часть продольного паза 14 ползуна 3. Фиксатор 4 под действием своей пружины 10 выталкивается в полость поперечного паза 7 хвостовика 1 и удерживает в открытом положении ползун

0 3, который своей терцовой частью упирается в фиксатор 4. При извлечении хвостовика 1 с фиксатором 4 из отверстия 6 муфты 2 фиксатор 4 скользит по торцовой части ползуна 3, сходит с него и перестает удерживать ползун 3 в открытом положении, при этом

ползун 3 под действием пружины 13 прижимается к скосу 9 лыски 8 хвостовика 1. Скос 9 скользит сначала по торцовой части, потом по скосу 12 ползуна 3, в результате чего ползун 3 под действием пружины 13 движется влево (см. фиг. 4) и возвращается Б нормальное (закрытое) положение.

Благодаря тому, что подпружиненный фиксатор ползуна расположен в теле хвостовика, предложенное устройство имеет следующие преимущества, повышающие надежность его работы:

фиксатор движется по направляющей достаточной длины в теле хвостовика, имеющего значительные габариты, в связи с чем

0 устраняется перекос и заклинивание фиксатора;

технологические погрешности изготовления и взаимного расположения продольного паза в ползуне и ограничительного винта в муфте не приводят к срезу фиксатора при

5 выдвижении ползуна Б крайнее положение, так как фиксатор расположен на хвостовике, а не на ползуне, вследствие чего не перемещается вместе с ползуном;

для работы данного устройства не требуется продольный наклонный паз на хвостовике, в связи с чем увеличивается площадь контакта хвостовика с ползуном и муфтой, снижаются напряжения от внешних нагрузок и увеличивается прочность и долговечность деталей устройства.

Формула изобретения Устройство для соединения секций бурового става, включающее хвостовик с поперечным пазом и примыкающей к нему лыской со скосом на одной секции, муфту с соответствующим хвостовику отверстием с поперечным пазом и установленным в нем подпружиненным ползуном другой секции, и подпружиненный фиксатор ползуна, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства в работе, фиксатор расположен в теле хвостовика в пределах его поперечного паза.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. Е 21 С 15/00, Е 21 В 17/02, 1976.

кл. Е 21 С 15/00, Е 21 В 17/02, 1977 (прототип).

S фиг Л Вид 8

89

i /V / f