Патрон бурового станка Советский патент 1980 года по МПК E21B17/03 

(54) ПАТРОН БУРОВОГО СТАНКА

1

Изобретение относится к области горного дела, а именно к патронам буровых станков. Hcpe;uiK NUiM осевое усилие и крутящий момент на буровой став.

Известен патрон бурового станка, включак)Н1ий плавающую вту..;1ку подвижно разметенную в корпусе HaTpofra посредством упругих элементов и имеющую отверстие, сопрягаемое с профилем буровой штанГИ |||.

Известен также патрон бурового станка, включающий корпус с отверстием, втулку с отверстие.м сопрягаемым с профилем бурта бурожж штанги, упругий элемент (2J. Недостатком известного устройства является то. что герметически уплотнить подвижное шпоночное сг)единение практически невозможно, в результате чего происходит заклинивание втулки шлаком.

Цель изобретения - повышение надежности патрона, расклинивание плавающей втулки, ручных операций при раскручивании буровых П1танг. Это достигается тем, что втулка раз.мещена перед торцом корпуса и снабжена тягами, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с корпусом через упругий члемент, а отверстие корпуса имеет профиль эквивалентный профилю отверстия втулки, причем ход втулки .меньше высоты буровой штанги.

На фиг. 1 изображен общий вид патрона и буровой штанги; на фиг. 2 - вид А фиг. I; на фиг. 3 - сечение II. фиг. I.

Патрон состоит из корпуса I, в котором выполнено отверстие 2 и захватываюн1ая поверхность В. В корпусе выполнены проточки 3. В проточках расположены толкатели 4 и упругие элементы 5. Один конец элемента 5 упирается в утолщенный торец толкателя 4, а другой в крышку 6, закрывающую проточку 3. Конец толкателя 4 вхоДЯП1ИЙ в проточку втулки 7 имеет сферическую поверхность. Сферические концы толкателей 4 крепятся к втулке при помощи разъемных колец 8. В центральной части втулки имеется отверстие 9 сопрягаемое с профиле.м бурта 10 буровой и1тапги 11 и эквивалентное отверстие 2 корпуса I. Отверстие 2 образует зев патрона. Ход подвижной втулки 7 меньше высоты С бурта 10 буровой птанги 11.

Исходное положение патрона гтри наращивании бурового става (бурение пиЛот-скважины} следующее. Штанга подана на ось бурения (например манипулятором). Патрон находится в крайнем заднем положении. Упругие элементы 5 разжаты. Концы толкателей 4, входящие в корпус 1 и размещенные в проточках 3, упираются своими утолщениями в торцы кольцевых проточек 3. Втулка 7 максимально удалена от Тепла патрона 1.

Зев патрона представляет собой отверстие (например, четырехгранник) и по размерам соответствует свободному входу в пего хвостовика штанги в случае параллельности граней хвостовика и зева патрона :(т.е. необходима точная ориентация патрона и щтанги).

Если точная ориентация патрона и щтанти не соблюдена сечение хвостовика щтанги расположится в п-ространстве iaK, что свободный заход его в зев патрона невозможен. Подача патрона на штангу (щтанга находится на оси буренияв манипуляторе) :в этом случае .вызовет перемещение втулки 7, а вместе с ней толкателей 4, которые заставят сжиматься упругие элементы 5. Перемещение втулки 7 осуществляется потому, что непараллельность граней хвостовика щтанги создала площадь контакта по торцам хвостовика щтанги и втулки 7.

Вращение патрона приведет к тому, чтс грани отверстия 9 втулки 7 в какой-то, момент времени (по мере поворота) совпадут с гранями сечения щтанги. Как только параллельность граней будет достигнута, уп-. ругие элементы разожмутся и переместят толкатели 4, а вместе с ними и втулку 7 в исходное положение.

Грани хвостовика щтанги скользят вдоль отверстия 9 втулки 7 и входят в отверстие 2 корпуса 1. При этом грани бурта щтанги не выходят из контакта с поверхностью отверстия 9 втулки 7 до тех пор, пока грани бурта щтанги не войдут в отверстие 2 корпуса I. Это достигается тем, что ход подвижной втулки меньще, чем высота многогранного бурта щтанги. .

Вращение патрона прекращается. Осевое перемещение патрона продолжается до тех пор, пока торец щтанги не упрется в поверхность В корпуса 1. Затем осуществляется вращение патрона при неподвижной щтагне (находящейся в подхвате или манипуляторе). Поворот патрона продолжается до закрытия бойнетного соединения. В этом Положении щтанга не имеет возможности осевого перемещения в корпусе патрона, тем самым передавая осевое усилие инструменту.

При поступательном и вращательном двИ женин патрона со щтангой (включена подача и вращение вращателя станка) проис одит соединение щтангой, находящейся в подхвате яли манипуляторе. Затем начинается цикл бурения. Вращение инструменту (щтангам) от вращателя передается за счет бойнетного соединения.

При окончании цикла бурения (длина одной щтанги) для рассоединения патрона со щтангой достаточно сообщить вращателю, а тем самым и корпусу 1 патрона вра щение, обратное рабочему. Это приведет к раскрытию бойнетного соединения, а обратная подача вращателя с патроном окончательно рассоединяют щтангу, находящуюся в подхвате (манипуляторе) с патроном.

Патрон отходит в крайнее заднее положение. Он готов для захвата новой щтанги.

При разбуривании пилот-скважины обэатным ходом соверщается цикл обратный Зурению пилот-скважины. Цикл разбуривания заканчивается, когда патрон займет заднее положение ) но не крайнее). Буровой став фиксируется или подхватом или панипулятлром. Вращателю сообщается реверсивное вращательное движение. Так как буровой став зажат в подхвате или манипуляторе, исключая щтангу, находящуюся в патроне, происходит рассоединение (развинчивание) щтанги с буровым ставом. Патрон отводится в крайнее заднее положение. Штанга убирается к оси бурения (например, манипулятором). Для захвата следующей штанги патрон необходимо подать вперед к буровому ставу, который находится в подхвате. Операция захвата описана выще. Став освобождается от подхвата или манипулятора и цикл разбуривания продолл ается. Данное устройство создает возможность работы бурового станка в автоматическом режиме, что повышает производительность труда и безопасность обслуживающего персонала.

Формула изобретения

Патрон бурового станка, включаюп ий корпус с отверстием, втулку с отверстием, сопрягаемым с профилем бурта буровой щтанги, упругий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, BTyjiKa размещена перед торцом корпуса, и снабжена тягами, :;аждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с корпусом через упругий элемент, а отверстие корпуса имеет профиль, эквивалентный профилю отверстия втулки, причем ход втулни меньше высоты бурта буровой щтанги

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

№ 629338- кл. F 21 С 15/00. 977 (прототип).

fe

Г

-/7 Ю

Фиг.