Ударно-вращательное устройство для бурения скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B6/02 

() УДАРНО-Е АЩАТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым ударно-вращательным устройствам По основному авт.св. fP 5бОЭб2 известно ударно-вращательное устройство для бурения скважин, содержаще подпружиненную ударную тофилированную полумуфту с приводом вращения и неподвижный фланец с упорами, контактирующими с полумуфтой. Устройство снабжено размещенным на неподвижн фланце механизмом раздвижения полумуфты относительно фланца lj . Недостатком указанной конструкции является то, что винты механизма раздвижения испытывают изгибающую нагрузку при контакте с профилированной поверхностью. Кроме того, в такой конструкции шары установлены в гнездах, имеющихся в винтах, это приводит к тому, что они не вращаются, а скользят по профилированной поверхности, поскольку момент сил трения шара о стенки гнезда всегда больше момента сил трения шара о профилированную поверхность, т.е. снижается надежность, эффективность и долговечность конструкции. Цель изобретения - повышение долговечности «ударно- вращательного устройства. Эта цель достигается тем, что в ударно-вращательном устройстве для бурения скважин механизм раздвижения полумуфты относительно фланца выполнен в виде подшипникового узла, состоящего из двух рядов шаров, разделенных кольцом, при этом верхний ряд шаров размещен в сепараторе и имеет возможность взаимодействия с профилированной поверхностью полумуфты, причем шары в верхнем ряду расположены с интервалом, равным длине волны профиля и с выступом из сепаратора на величину не меньше высоты волны профиля. На фиг. 1 изображено ударно-вращательное устройство, обиий вид; на

3905

фиг. 2 (jnaeepiKa .)фипир(18анной поверхности и сепаратора, сечение А-Л на фиг . 1.

Ударно-вращательное устройство состоит из привода вращения 1, внут s ри которого проходит гpaнet aя полая буровая штанга 2 с пазами, по которым перемещаются оси 3 и , и с отверстиями для оси 5, связывающей буровую штангу 2 с перемещающей ее тра- О версой 6 через подшипник 7. На фланце траверсы 6, называемом в дальнейшем неподвижным фланцем, закреплен подшипниковый узел, состоящий из сепаратора 8 и двух рядов шаров 9 5 и 10, разделенных кольцом 11. К шарам 10, расположенным с интервалом (фиг, 2), равным длине волны профиля , пружиной 12 (фиг. 1) поджимаетС51 подвижная полумуфта 13 с профилиро20 ванной поверхностью, образованной закрепленными неподвижно на фланце 6 профилированными кулачками с высотой волны профиля h (фиг. 2). 12 (фиг. 1) через шайбу 15, гайку 16,25 винт 17 и ось k связана с ударником

18,расположенным внутри полой штанги 2, а через ударник 18, ось 3, винт

19,гайку 20, шайбу 21, пружину 22

и шайбу 23 - со ступицей тоадерсы ЗО 6. На конце буровой штанги 2 штифтом 25 закреплен с возможностью перемещения вдоль паза породоразрушающий наконечник 26. Между наконечником 26 и ударником имеется зазор, равный jj половине высоты волны профиля (фиг,2) кулачка 14. Внутри траверсы 6 (фиг. 1) расположен поршень 27, на котором имеется сепаратор 28 с шарами 29.

Ударно-вращательное устройство до работает следующим образом.

Привод 1 вращает буровую штангу 2 с подпружиненной подвижной полумуфтой 13, ударником 18 и породоразрушающим наконечником 2б. При этом профилиро- 45 ваньые кулачки И набегают на шары 10, которые катятся по поверхности профиля за счет одновременного качения кольца 11 с шарами 10 по неподвижному фланцу траверсы Ь, производя перемещение попумуфты 13 вдоль оси, сжимая пружины 12 и 22, и перемещая удэркчк 10, При дальнейшем повороте штанги 2 кулачок сходит с шара 10 пружины 12 н 22 освобождаются и перемещают ударник 18, который наносит удар по : аконечнику 26, в результате чего онJперемещаясь по пазам, внедряется в грунт. Затем цикл повторяется на следующем luape 10, так как длина волны профиля кулачка 1А равна интервалу между шарами 10. Для выключения вибрации при вращении штанги 2 используется поршень 27,который при выдвижении упирается шарами 29 сепаратора 28 в подвижную полумуйту 13 и перемещая ее, выводит шары 10 из контакта с кулачками 1,

Наличие двух рядов шаров с разделительным кольцом обеспечивает качение их пО профилю полумуфты и таким об разом повышает долговечность конструкции.

Формула изобретения

1,Ударно-вращательное устройство .для бурения скважин по авт.св.

ff 560962, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности устройства, механизм раздвижения полумуфты относительно фланца выполнен в виде подшипникового узла, состоящего из двух рядов шаров, разделенных кольцом, при этом верхний ряд шаров размещен в сепараторе и имеет возможность взаимодействия с профилированной поверхностью полу муфты.

2,Устройство по п,1, о т л и чающееся тем, что шары в верхнем ряду расположены с интервалом, равным длине волны профиля, и с выступом из сепаратора на величину не меньше высоты волны профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР W 560962, кл. Е 21 В 5/00, (прототип).

У