Устройство для захвата бурильной трубы Советский патент 1981 года по МПК E21B19/10 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройств вам для захвата бурильных труб, приме- няющихся в станках вибровращателъного бурения.

Известно устройство для захвата бурильной трубы, в котором захват трубы осуществляется симметрично расположенными относительно продольной оси подпружиненными роликами, перемещающимися вдоль направляющих, наклон к.оторых к продольной оси устройства изменяется с помощью электромагнитов, якори которых жестко закреплены на направляющих. При подаче питания на электромагниты угол наклона направлшощих минимальный и ролики заклинивают, трубку. При обесточенных электромагнитах угол наклона направляющих максимальный и касание роликов и трубы не происходит С 11 .

Недостатком данного устройства является то, что усилие, развиваемое уст ройством при захвате трубы, завися т

от мощности и, следовательно, габари, тов электромагнитов. Переход к использованию труб большего диамет1)а, а также увеличение их длины приведет к значительному увеличению габаритов и массы устройства для захвата. Кроме того, при этом под действием возмущающей силы вибратора увеличивается степень износа деталей со свободной посадкой. Наиболее, близким техническим ре10шением к предлагаемому является устройство для захвата бурильной трубы, содержащее корпус с отверстиями для прохода трубы, внутри которого жестко закреплена обойма с подпружиненными

15 щариками и установленное с возможностью перемещения относительно обоймы Koitbuo с внутренней конической поверхностью f 21 .

20

Оепью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет возможности исключения износа бурильной трубы при автоматическом освобождении ее после навинчивания на ниппель. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено симметрично размещенными относительно друг друга рычагами, жестко связанными с конусным кольцом, а корпус выполнен с фигурными пазами под рычаги, причем каждый из фигурных пазов имеет горизонтальный участок и наклонный, направление наклона которого противоположно направлению вращения бурильной трубы, при этом основания гнезд в обой ме под поцпружиненные .шарики выполнены наклонными, а конусное кольцо подпружиненным. На фиг. 1 представлено устройстводля захвата бурильной трубы в рабочем положении; на фиг. 2 - то же, в нерабочем положении. Предлагаемое устройство для захвата ьурильной трубы состоит из полого корпуса 1 с крьпикой 2 и днищем 3. В крьщ1ке 2 и днище 3 имеются сквозные отверстия 4 для прохода бурильной трубы. Корпус 1 при помощи двух полуосей 5 .шарнирно связан с вертлюгом 6, внут ри которого на скользящей посадке размещен ниппель 7, имеющий резьбу, соответствующую внутренней резьбе конца бурильной трубы. Внутри корпуса 1 имеется жестко закрепленная на крьпыке 2 обойма 8 с щариками 9, симметрично расположенными относительно про дольной оси устройства и друг друга. Дл исключения перекосов при зажиме бурил ной трубы шариков должно быть не мвнее трех. Каждый шарик пружиной 1О, расположенной в проточке 11 обоймы, прижат к наклонному основанию 12. Сна ружи обоймы 8 в корпусе 1 размещается кольцо 13, подпружиненное пружиной 14. Внутренняя поверхность кольца 13 выполнена в виде двух конусов - заклинивающего конуса 15 с уклоном 7° и .освобождающего конуса 16 с большим уклоном. Снаружи на кольце 13 жестко закреплены, по крайней мере, три рычага 17, размещенные в фигурных пазах 18, выполненных в корпусе 1. Пазы 18 имеют горизонтальный участок и наклон ный участок направление наклона которого противоположно направлению вращения бурильной трубы. Устройство для захвата бурильной трубы работает следующим образом. В нижнем положении корпус 1 устройства поворачивается вокруг полуосей 934 5 в горизонтальное или близкое к 1«оризонтальному положение. Конец трубы вводят в осевое отверстие устройства СО стороны днища 3, после чего кольцо 13 поднимают путем перемещения рычагов 17 в пазах 18 до упора на горизонтальных участках прорезей. При этом .шарики 9 конической поверхностью 15 отжимаются к оси устройства. Затем устройство с зажатой в нем трубой лебедкой поднимают вверх пока она не займет вертикального положения, после чего каретку лебедкой опускают до соприкосновения нижнего конца трубы с почвой,При продолжении опускания каретки бурильная труба проходит сквозь устройство до соприкосновения своего верхнего резьбового конца с ниппелем 7 и вращением навинчивается на него. При вращении трубы шарики 9, размещенные в неподвижной обойме 8 и заклиненные между бурильной трубой и кольцом 13 прокатъгоаются по поверхности трубы, поворачивая кольцо 13 в противоположном направлении. При повороте кольца 13 рычага 17 вьпсодят на наклонные учас- ки пазов 18 и перемещаются по ним вниз- под действием пружины 14 до упора рычагов 17 на наклонных участках пазов 18, Шарики 9 под действием прут жин 10 скатываются по наклонным основаниям 12 до касания конической поверхности 16, Благодаря этому, шарики 9 аксимально удаляются от оси устройства, что полностью исключает соприкосновение их с в процессе бурения. Устройство для захвата бурильных труб позволяет механизировать одну из самых продолжительных и трудоемких вспомогательных операций при подготовке дражных полигонов с использованием станков вибровращательного бурения, а также производитъ надежный захват тяжелых бурильных труб с земли, подъем их в вертикальное положение, центровку относительно оси ниппеля, навинчивание на ниппель и полное расцепление с бурильной трубой в процессе вибровращательного бурения. Формула изобретен и я Устройство для захвата бурильной рубы, содержащее корпус с отверстияи, для прохода трубы, внутри которого естко закреплена обойма с подпружиенньгми .шариками и установленное с озможностью перемещения относительно обоймы кольцо с в гутренней конической поверхностью, отличающееся тем, что, с целью повышени надежности работы устройства за счет в можности исключения износа бурильной трубы при автоматическом освобождении ее после навинчивания на ниппель, оно снабжено симметрично размещенными относительно друг друга рычагами, жестко связанными с конусным кольцом а корпус выполнен с фигурными пазами под рычаги, причем каждый из фигурных пазов имеет горизонтальный участок и наклонный, направление наклона которого противоположно направлению вращения бурильной трубы, при этом основания гнезд в обойме под подпружиненные шарики вьшолнены наклонными, а конусное кольцо - подпружиненным. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР по заявке № 2692104/22-03, клГЕ 21 В 19/10, 1978/ 2.Гольдман В. Г. и др. Гидравлическое оттаивание мерлых горных пород. Труды ВНИИ-1, т. XXX, Магадан, 197О, с. 274, рис. 81 (прототип).