Патрон бурового станка Советский патент 1981 года по МПК E21B17/03 E21B19/00 

(54)

ПАТРОН БУРОВОГО СТАНКА

изобретение относится к буровой технике, а именно к буровьш станкам с механизированной .опергщией с пускаподъема буровых штанг. Известен буровой станок-полуавтомат для ударно-вращательного бурения скважин в подземных условиях, содержащий два кулачковых клиновых зажимных патрона кинематически связаннш с вращателем станка посредством зубчатых передач,один из которьвс выпол нен неподвижным, а другой жестко соединен с механизмом подачи. Кроме того, зубчатое колесо кулачкового клинового зажимного патрона имеет полость, в которой расположен силовой поршень, взаимодействукяций с кулачками зажимного патрона Til В известном станке-полуавтомате подача бурового инструмента на забой осуществляется перехватом. Такая схема подачи является устаревшей, так как она увеличивает время на спуско-подъемные операции (т.е. вспо могательное время). Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату К предлагаемому является патрон бурового станка, включающий корпус, механизм зажима и штанги и хвостовик . Одним из существеннейших недостатков патрона является наличие торцового уплотнения, необходимого для подачи в скважину через хвостовик и канал в штанге промывочной жидкости или энергоносителя. Данное торцовое уплотнение ненадежно в работе, так как для хорсяиего уплотнения необходимо иметь высокую чистоту обработки торцовой поверхности штанги. Поскольку в процессе работы на торцах штанг появляются выбоины, заусенихцл, царапины, то данное условие в процессе эксплуатации не выполнимо. Кроме того, при бурении таким патроном в подземных условиях скважин верхнего по.иувеера часть шлама попадает в патрон, что также ведет к быстрому выходу из строя уплотнения. Данная конструкция патрона позвояет применять длинноходовую подачу с механизацией спуско-подъемных операций, что увеличивает производительность -бурения .в целом. Ненс1дежность работы торцового уплотнения не поэволяет эффективно его использовать.

Цель изобретения - повышение наежности работы патрона.

Указанная цель достигается тем, то хвостовик кинематически связан с корпусом патрона.

Кроме того, на хвостовике патрона выполнена резьба для соединения со штангой.

Такая конструкция более надежна в эксплуатации, что уменьшает простои, связаннее с ремонтом, а следовательно, увеличивает сменную производительность бурения.

На фиг. 1 показан буровой станок во время бурения, общий вид, на фиг. 2 - патрон бурового станка при бурении, на фиг. 3 - то же, при ведении спуско-подъемных операций.

Буровой станок (фиг-. 1) включает распорно-поворотный механизм 1, лебедку 2 для установки станка на ось бурения, механизм 3 подачи, вращатель 3 с кулачковым клиновым зажимным патроном 5, хвостовик 6, установленный соосно в патроне 5 с возможностью осевого перемещения и кинематически связанный с ним, муфту 7, посредством которой через хвостовик 6 и штангу 8 подается энергоноситель к бурильной машине 9 (погружной пневмоударник, если станком ведется ударно-вращательное бурение или промывочная жидкость в скважину) , штангодержатель 10 (если ведется вращательное бурение), привод 11 осевог О перемещения хвостовика 6, пульт 12 управления.

В данном случае кинематическая связь хвостовика с патроном выполнена в виде шлицевого соединения, а привод 11 его осевого перемещения в виде пары силовых цилиндров; штоки которых связаны с ним посредством вилки 13. Кроме того, патрон 5 осуществляет захват щтанги 8 с помощью кулачков 14.

Устройство работает следующим образом.

Процесс бурения начинается с вьщвижения хвостовика б в положение, показанное на фиг. 2. Кулачки 14 патрона 5 разжаты, сам патрон находится в исходном положении. Штанга 8 с бурильной машиной 9 навинчивается на хвостовик 6, кулачки 14 зажимаются . Включается вращатель 4, механизм 3 подачи, бурильная машина 9, последняя подходит к забою и начинается бурение. Управление механизмами станка осуществляется с рульта 12.

Пробурив на длину первой штанги, механизм 3 подачи, вращатель 4 и бурильная машина 9 выключаются. Штанга 8 зажимается в штангодержателе 10, кулачки 14 патрона 5 разжимаются. Дается реверс вращателю 4 и механизму 3 подачи. Хвостовик б вывинчивается из бурового става и вместе ,с патроном 5 отходит в исходное положение. Наращивается следующая штан- га и свинчивается с предыдущей. Штангодержатель 10 разжимается включается механизм 3 подачи, вращатель 4 и бурильная майина 9 и т.д. Бурение продолжается до заданной глубины.

В предлагаемой конструкции патрона используется резьбо вое соединение хвостовика со штангой, как более надежное в эксплуатации, чем сальниковое , для обеспечения подвода промывочной жидкости или энергоносителя к каналу в штанге.

Кинематическая связь хвостовика с патроном, выполненная, например, в виде шлицевого соединения необходима для придания вращательного движения хвостовику, т.е. последний вращаясь вместе с патроном обеспечивает возможность его резьбового соединения со штангой. Резьбовое соединение конуса со штангой позволяет / подавать в канал штанги промывочную жидкость или энергоносителе) и более надежно и долговечно в эксплуатации, чем сальниковое уплотнение в иСзвестном патроне.

Кроме того, кинематическая хвостовика.с патроном, выполненная, например, в виде шлицевого соединения, обеспечивает возможностьосевого перемещения хвостовика под действием силового привода. При отсутствии осевого перемещения хвостовика процесс механизации ведения спуско-подъемных операций значительно бы усложнялся. Силовой привод, по действием которого осуществляется осевое перемещение хвостовика, обеспечивает возможность управления процессом осевого перемещения с пульта управления.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

///.//.