Кассета буросбоечной машины Советский патент 1982 года по МПК E21B19/20 

Изобретение относится к горному делу, а именно к штаиголодающим устройствам для машин вращательного бурения. Известна кассета для буровых штанг содержащая корпус, механизм подачи буровых штанг, выполненный из подпружиненных дисков с приводом и упоров для взаимодействия со штангой tl Недостатком этой кассеты является отсутствие механизма удержания птанг в штангодержателях, что приводит к проседанию штанги в штангодержателях и, следовательно, к невозможности достижения соосности выданной из кассеты штанги с осью бурения. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является кассета буросбоечной машины, содержащая корпус с параллельно размещенными в нем замкнутыми цепями, на которых укреплены име ющие зев для штанги корпуса штангодер жателей, связанный с цепями храповый механизм, каретку, на которой установлен гидроцилиндр, соединенный со штангоэахЬатным механизмом, включаюсци подвижный и неподвижный штангозахватные элементы, упоры и вилку 2. Недостатком известного устройства является отсутствие механизма удержания штанг, что йвляется причиной неплотного захвата штанг; При этом возможен перекос штанг в штангодержате лях и выпадение из зева захвата. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем принудительной фиксации штанг в штангодержателях. . . Поставленная цель достигается тем, что в кассете буросбоечной машины,содержащей корпус с параллельно размещенными в нем замкнутыми цепями, на которых укреплены имеющие зев для штанги корпуса штангодержателей,:-связанный с цепями храповой механизм, каретку, на которой установлен гидроцилиндр, соединенный со штангозахватным механизмом, включающим подвижный и неподвижный штангозахватные элементы, упоры и вилку, вилка штангозахватного механизма снабжена симметричной траверсой с- упорами на концах, а корпуса штангодержателей выполнены полыми и имеют механизм удержания, штанг, содержащий защелку с коротким :и удлиненным концами, имеющую вырез, двухплечевую собачку и упругие пе менты, при этом короткий конец защелки ВХОДИТв полость корпуса штангоде жателя и подпружинен, а двухплечевая собачка размещена на корпусе штангодержателя- с возможностью поворота, причем одно плечо собачки контактиру ет с вырезом защелки, а другое входи в зев корпуса штангодержателя и соединено с корпусом упругим элементом. Кроме того, плечо собачки, входящее в зев штангодержателя, имеет пяту, профиль которой соответствует профи-лю штанги. На фиг.1 изображено устройство, общий вид) на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг . 3 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.4 - вид Ж на фиг,1; на фиг.5вид 3 на фиг.3; на фиг.6 - вид И на фиг.1; на фиг.7 - сечение Б-Б на фиг.5; на фиг.8 - штангоудерживающий механизм; на фиг.9 - штангодержатель вид сверху,- на фиг. 10 - то же,, вид сбоку,- на фиг. 11 - сечение В-В на фиг.10. Кассета буросбоёчной машины состо ит из стенки 1, крышек 2, к которым через опора 3 прикреплены направляющие утюги 4. По утюгам скользят (натянуты) цепи 5. На цепях укреплены штангодержатели Е. Корпус б штангодержателей Е выполнен полым. Корпус штангодержателей имеет зев К. В зеве К штангодержателей крепятся буровые штанги 7. Для принудительной фиксации штанг 7 в зеве штангодержателей Е на корпусах б и в их полостях размещены механизмы удержания штанг. Механизм удержания штзнг состоит из защелки 8, собачки 9 и упругих элементов 10 и 11. ЗагЦелка 8 имеет прорези Л и выступы 12. Защелки 8 корот кими концами размещены в полостях корпусов 6 и упираются в упругие эле менты 10, размещенные также в полостях корпусов 6. Концы защелок 8, име ющие прорези Л и удлиненные выступы 12,выступают из полостей корпусов 6 Собачки 9 выполнены двухплечевыми (т.е. имеют плечи Г и Д) и установлены на корпусах 6 с возможностью поворота. Одно плечо собачек входит в прорези Л защелок В, а другое соединено упругим элементом 11 с корпусом 6 и входит в зев К штангодержате лей Е (корпусов 6). Плечо Д, входяще в зев штангодержателя, имеет пяту 13,внутренний профиль которой конгруэнтен профилю штанги. К стенке 1 крепится гидроцилиндр 14 при помощи опоры 15. Осью 16 он соединен с вилкой 17. присоединенной к несущей каретке,18. Несущая каретка 18 имеет опорь 19 с Т-обоазными утолщениями 20, входятими в пазы 21, выполненными в стенке 1. Пазы 21 расположены симмет рично и параллельно оси гидроцилиндра 14. На каретке 18 укреплен неподвижный захват 22, расположенный симмезтрично оси гидроцилиндра 14. . На каретке 18 укреплен также упор 23. К свободному концу упора 23 посредством оси 24 прикреплена вилка 25. Вилка 25 имеет симметричную траверсу 26. На концах траверсы 26 выполнены упоры 27. Неподвижный захват 22, упор 23, вилка 25 с траверсой 26 образуют зев С ытангозахватывающего механизма. Вилка 25 имеет кронштейн 28, к которому осью 29 прикреплен шток гидроцилиндра 30. Корпус гидроцилиндра 30 осью 31 шарнирно крепится к. кронштейну 32. Кронштейн 32 жестко укреплен на каретке 18. На каретке 18 попарно укреплены вь1ступы 33 и 34. На основной стенке 1 выполнены профильные; пазы 35, параллельные пазам 21 и оси гидроцилиндра 14. С . пазами 35 подвижно сопряжены опоры 36 при помощи Т-образного утолщения 37. к опорам 36, соединенным между собой перемычкой 38, прикреплены направляющие 39, имеюдие Т-образные пазы. В опорах 36 и прилегающих к ним сторонам направлягацих 39 имеются пазы 40. Направляющие 39 подвижно сопрй;жены с корпусами 41 храпового механизма, имеющего пяты 42 с Т-образ|ными утолщениями, входящими в пазы направляющих 39. Пяты 42 соединены между собой тягой 43, которая прохо-. дит сквозь паз 40 в опорах 36 и направляющих 39. К тяге 43 шарнирно прикреплен один конец гидроцилиндра 44. Другой конец гидроцилиндра 44 укреплен к перемычке 38. В корпусах 41 храповых механизмов размещены подпружиненные собачки 45, которые одними концами упираются в корпус 6 штангодержателей Е. Исходное положение устройства перед наращиванием бурового става следующее . Гидроцилиндр 14 сдвинут,- несущая каретка 18 с захватами расположена внутри кассеты. Гидроцилиндр 30 сдвинут, что обеспечивает открытое положение зева С штангозахватного механизма. Перед открытым зевом захвата С в штангодержателе Е размещена штанга 7, которая от выпадания удерживается штангоудерживающим механизмом. В других штангодержателях также расположены штанги, но в штангодержателях, об ращенных к стенке 1, штанг нет. Штанги от выпадания из штангодержателей удерживаются защелкой 8, которая охватывает штангу по периметру и находится под воздействием упругого элемента 10. Первь-ычка 38 контактирует с выступами 33 и находится в крайнем положеНИИ (максимально удалена от оси бур ния) , Гидроцилиндр 44 сдвинут. Собачки 45 храпового механизма контактируют с корпусом б штангодержателей Е, Плечо Г собачек 9 штангоудержива ющего механизма не контактирует с п верхностью выреза Л защелок 8. Штан 7 воздействует на пяту 13 плеча Д с бачки 9. Пята утоплена в корпус 6 так, что внутренний профиль пяты со падает с профилем корпусов б. Устройство при наращивании бурового става (осуществляется выдача штанг из кассеты) работает следующи образом., По окончании цикла бурения на дл ну очередной штанги, вращатель буво сбоечной машины отводят в крайнее заднее положение. Включается гидроцилиндр 14. каретка 18 движется по пазам 21 до тех пор, пока УПОР 23 и захват 22, ие упрутся в итангу 7. Включается гидроцилиндр 30, который, раздвигаясь, закрывает зев С штангозахватного механизMav При закрывании зева С траверса 26охватывает штангу 7 и у.порами 27воздействует (упирается) в высту пы 12 защелки 8.. Защелка 8 сжимает упругий элемент 10 и входит в полость корпуса 6 до тех пор, пока в прорезь Л защелки не войдет плечо Г собачки. 9. Фиксирование (удержание) собачки 9 в этом положении осуществляется пружиной (упругим зл ментом) 11. Такое положение механизма удержания штанг соответствует тому, что штанга освобождена из зева К, и он открыт. Гидроцилиндр 30 отключается. Вклю чается гидроцилиндр 14. Каретка 18 СО штангой, захваченной зевом С, выдвигается на ось бурения. 3 процессе этого движения, когда .до оси бурения остается расстояние, равное шагу передвижки цепи, выступы 34 соприкасаются с 38, соединяющей опоры 36, и перемещают опо ры вместе с корпусами 41 и .собачками 45 в пазах 35 вдо.ль цепи 5. В конце хода гидроцилиндра 14 концы собачек 45 упираются в поверхности корпусов 6 штангодержателей Е нижней и верхней цепей 5 таким образом, что при обратном ходе гидроцилиндра 14 заставляют перемещаться вместе с собой и штангодержатели Е с цепями .5. После.того. как каретка 18 выдвинула штангу на ось бурения, штанга соединяется с патроном вращателя бурое боеч ной машины. После соединения штанги с патроном вращателя буросбоечной машины гидроиилиндр 30 включается на обратный ход. Это приводит к раскрытию зева С штангозахватного механизма и, следовательно, к освобождению штанги. Включается гидроцилиндр 14 на обратный ход. Каретка 18 задвигается в кассету. В момент начала движения каретки выступы 34 выходят из контакта с пере№1чкой 38. Движение каретки l2 продолжается до тех пор, пока до конца хода гидроцилиндра 14 не останется расстояние, равное шагу передвижки цепей. При достижении этого расстЬяния выступы 33 входят в контакт с перемычкой 38 и заставляют ее перемещаться, а ьместе с ней и опоры 36 с корпусами 41 , в пазах 35.. Так как собачки 45 .упираются в поверхности корпусов 6 штангодержателей Е, укрепленных на верхней и нижней цепях 5, то они заставляют перемещаться штангодержатели Е с цепями 5. В момент, когда закончится ход гидроцилиндра 14, корпуса 6 штангодержателей Е верхней и нижней цепей 5 перемещают штанги на ход цепи. Перемещенке штанг на ход цепей приводит к тому, что перед открытым зевом С :штангозахватного механизма находится очередная штанга, удерживаемая в корпусе 6 от выпадания штангоудерживающим механизмом, т.е. кассета готова к новому циклу бурения. При приеме штанги (т.е. штанги складируются в 1сассету) устройство работает следукяцим образом. Включается гидроцилиндр 44.Гидроцилиндр 44, раздвигаясь, перемещает тягу 43, проходящую в пазах 40. Тяга 43, перемещаясь, заставляет двигаться корпуса 41 храповых механизмо,в с собачками 45 в пазах направляющих 39. При перемещении собачки 45, обращенные к стенке 1, выходят из контакта с поверхностями корпусов- 6 штангодержателей Е, расположенных на ближних к стенке 1 ветвях цепей 5. В конце перемещения корпусов 41 . (гидроцилиндр 44 раздвинут) вторые собачки 45 входят в контакт с. поверхностями корпусов 6 штангодержателей, расположенных на ПРОТИВОПОЛОЖНЫХ ветвях цепей 5. Затем выдвигается каретка 18 (цикл выдвижения каретки описан). Захват С штангозахватного механизма захватывает штангу, находящуюся ма оси бурения (штанга находится в патроне вращателя буросбоечной ма-.. шины). После захвата штанги захватом С она освобождается от патрона буросбоечной маиины и подается кареткой в кассету. При подачи штанги в кассету механизм удержания штанг находится в открытом положении, т.е. зацелка 8 утоплена в полость корпуса 6 и за- стопорена плачем Г собачки, входящим .в прорезь Л защелки. При упоре штанги 7 в пяту 13 плеча Д собачки 9 собачка поворачивается. Плечо Г собачки выходит из прорези Л Зсцделки 8. Под действием упругого эле мента Ю защелка выходит из полости корпуса б и фиксирует (захватывает) штанги в штангодержателе. При фиксации штанги происходит утапливание пят в корпус 6 и совмещение профиля пяты с профилем штангодержателя. Дальнейшее перемещение каретки внутрь кассе ты и перемещение цепей на шаг передвижки приводит к ТОМУ, что перед ытангозахватным механизмом появляется свободнйй от штанг штангодержател Цикл перемещения цепей со штангодержателями аналогичен описанному. Предлагаемое техническое решение позволяет осуществить принудительное удержание штанг в штангодержателях/ что повышает надежность работы кассе ты. .формула изобретения 1. Кассета буросбоечной машины, содержащая корпус с параллельно размещенными в нем замкнутыми цепями,на которых укреплены имекяцие зев для . штанги корпуса штангодержателей,свя занный с цепями храповой механизм, v. каретку, на которой установлен гидроцилиндр, соединенный со штангозахватным механизмом, включающим прдвиж ный и неподвижный штангозакватные элементы, упоры и вилку, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы кассеты .путем принудительной фиксации штанг в штангодержателях, вилка штангозахватного механизма снабжена симметричной траверсой с упорами на концах,а корпуса штангодержателей выполнены полыми и имеют механизм удержания штанг, .содержащий защелку с коротким и удлиненным концами, именлцую вырез, двухплечевую собачку и упругие элементы, при этом короткий конец защел-юл входит в полость корпуса штангодержателя и подпружинен,: а двухплечевая собачка размещена на корпусе штангодержателя с возможностью поворота, причем одно плечо собачки контактирует с вырезом защелки, а другое входит в зев кЬрпуса штангодержателя и соединено с корпусом упругим элементом. 2.,Кассета по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что плечо собачки, входящее в зев штангодержателя,имеет пяту, профиль которой соответствует профилю штанги. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 560974, кл. Е 21 В 19/14, 1972. 2.йвторское свидетельство СССР № 826845, кл. Е 21 В 19/20, 1979 (прототип).

I J5 /«3fi h Z 5

Л .

5 / W W It I / /7

8и83

ШК

W -

rL

(йк.5

б-ff

Sr -«

Л

Фи.8

iTll

U

Фнг.9

В

ФигЮ

s-s