RU2752071C1

RU2752071C1 - Drilling rig

Info

Publication number: RU2752071C1
Application number: RU2020111620A
Authority: RU
Inventors: Владимир Павлович Глазунов; Леонид Митрофанович Захаров
Original assignee: Кучеренко Юрий Алевтинович; Чекменев Анатолий Николаевич
Priority date: 2020-03-20
Filing date: 2020-03-20
Publication date: 2021-07-22

Abstract

FIELD: mining.

SUBSTANCE: invention relates to the area of mining industry and construction and can be used for drilling vertical and inclined wellbores surface mining and other drilling and blasting operations. The drilling rig contains a mast, a rotator, a support unit with a spindle, an elastic coupling, the hollow hub whereof is connected with the drilling rod by means of a spindle adapter in form of a nut, at one end whereof an internal threaded hole is located wherein the drilling rod is screwed, the opposite end of the spindle adapter is located in the internal cavity of the coupling hub and connected with the hub by means of cotters in form of circular segments installed in key grooves aligned with the coupling hub configured to transmit torque and eliminate axial displacement of the adapter relative to the coupling hub. The cage enveloping the connection is configured to eliminate radial displacement of the cotters.

EFFECT: invention provides safe initiation of drilling rods during disassembly, reduced amount of auxiliary units due to simplified junction of the drilling rod with the rotator spindle, increased reliability of the drilling rig without increase in the metal consumption thereof.

1 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯAPPLICATION AREA

Изобретение относится к горнодобывающей промышленности и строительству и может быть использовано для бурения вертикальных и наклонных скважин при добыче полезных ископаемых открытым способом и других буровзрывных работ.The invention relates to the mining industry and construction and can be used for drilling vertical and inclined wells in open pit mining and other drilling and blasting operations.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

Известно устройство по патенту RU 2014419 С1 от 15.01.1992 г. (выбранное за аналог) с формулой изобретения:A device is known according to the patent RU 2014419 C1 dated 01/15/1992 (selected for an analogue) with the claims:

Буровой станок, включающий мачту, вращатель, опорный узел со шпинделем, верхние и нижние ключи и механизм стопорения опорного узла, который состоит из закрепленных на опорном узле с возможностью взаимодействия друг с другом храпового колеса и подпружиненной собачки с рычагом и выполненного в виде гидроцилиндра привода, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности станка без увеличения его металлоемкости, он снабжен направляющими, установленными на конце штока гидроцилиндра для взаимодействия с рычагом собачки механизма стопорения, а привод механизма установлен на мачте на уровне храпового колеса опорного узла в крайнем верхнем положении последнего.A drilling rig, including a mast, a rotator, a support unit with a spindle, upper and lower keys and a locking mechanism for the support unit, which consists of a ratchet wheel and a spring-loaded pawl with a lever and a drive made in the form of a hydraulic cylinder, fixed on the support unit with the ability to interact with each other, characterized in that, in order to increase the reliability of the machine without increasing its metal consumption, it is equipped with guides installed at the end of the hydraulic cylinder rod to interact with the lever of the locking mechanism pawl, and the mechanism drive is installed on the mast at the level of the ratchet wheel of the support unit in the extreme upper position of the latter.

Устройство по указанному патенту работает следующим образом. В процессе бурения вращение на шпиндель 4 опорного узла 3 передается от двигателя вращателя 2 через редуктор 7 и шинно-зубчатую муфту 8 при бурении скважины на глубину, не кратную длине буровых штанг, при разборке бурового става появляется необходимость удержания шпинделя опорного узла при страгивании резьбового соединения. Опорный узел 3 поднимают вместе с буровым ставом в верхнее положение до совпадения по высоте нижнего профильного участка последней штанги 17 с подвижным верхним ключом 5 механизма развинчивания. Скоба верхнего ключа 5 заводится на лыски буровой штанги 17, а гидроцилиндр 13 выдвигает шток с направляющими 14, которые нажимают на рычаг 12 собачки 11, конец которой заходит в паз храпового колеса 9, после этого буровую штангу 17 поворачивают подвижной скобой ключа 5 и страгивают резьбовое соединение между штангой и застопоренным шпинделем 4 опорного узла. Конструкция устройства дополнительно поясняется на фиг. 1, 2, 3, 4, 5.The device according to the specified patent operates as follows. During drilling, the rotation to the spindle 4 of the support unit 3 is transmitted from the rotator motor 2 through the gearbox 7 and the tire-toothed coupling 8 when drilling a well to a depth not multiple of the length of the drill rods; when disassembling the drill rod, it becomes necessary to hold the spindle of the support unit when the threaded connection is pulled away ... The support unit 3 is raised together with the drilling rod to the upper position until the height of the lower profile section of the last rod 17 coincides with the movable upper key 5 of the unscrewing mechanism. The bracket of the upper key 5 is wound on the flats of the drill rod 17, and the hydraulic cylinder 13 extends the rod with guides 14, which press on the lever 12 of the pawl 11, the end of which enters the groove of the ratchet wheel 9, after which the drill rod 17 is turned by the movable bracket of the key 5 and the threaded the connection between the rod and the locked spindle 4 of the support unit. The construction of the device is further illustrated in FIG. 1, 2, 3, 4, 5.

Недостатками указанного устройства являются как наличие множества элементов, обеспечивающих сборку и разбор бурового става с шпинделем опорного узла, так и увеличение трудоемкости в процессе изготовления и эксплуатации.The disadvantages of this device are both the presence of many elements that ensure the assembly and disassembly of the drilling rod with the spindle of the support unit, and an increase in labor intensity during manufacture and operation.

ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТTECHNICAL RESULT

Техническим результатом является обеспечение надежного страгивания буровых штанг при их разборе, уменьшение количества вспомогательных узлов, путем упрощения сочленения штанги бурового става со шпинделем вращателя, повышение надежности бурового станка без увеличения его металлоемкости.The technical result is to ensure reliable starting of drill rods during their disassembly, to reduce the number of auxiliary units by simplifying the articulation of the drill rod with the rotator spindle, to increase the reliability of the drilling rig without increasing its metal consumption.

Технический результат достигается тем, что станок буровой, включающий мачту, вращатель, опорный узел со шпинделем, эластичную муфту, при этом полая ступица муфты связана со штангой бурового става посредством шпиндельного переходника в виде втулки, на одном конце которого имеется внутреннее резьбовое отверстие, в котором ввинчена штанга бурового става, противоположный конец шпиндельного переходника размещен во внутренней полости ступицы муфты и связан со ступицей посредством сухарей, в виде круговых сегментов, установленных в совмещенных со ступицей муфты шпоночных канавках, с возможностью передавать крутящий момент и исключать осевое смещение переходника относительно ступицы муфты, при этом охватывающий соединение стакан имеет возможность исключать радиальное смещение сухарей.The technical result is achieved in that the drilling rig, including a mast, a rotator, a support unit with a spindle, an elastic coupling, while the hollow hub of the coupling is connected to the drill rod rod by means of a spindle adapter in the form of a sleeve, at one end of which there is an internal threaded hole in which the drill rod is screwed in, the opposite end of the spindle adapter is located in the inner cavity of the coupling hub and is connected to the hub by means of crackers, in the form of circular segments installed in keyways aligned with the coupling hub, with the ability to transmit torque and exclude axial displacement of the adapter relative to the coupling hub, at the same time, the glass covering the joint has the ability to exclude the radial displacement of the crackers.

Конструкция устройства дополнительно поясняется графическими материалами где: на фиг. 1 показаны, в разрезе, вращатель с эластичной муфтой, ступица муфты, шпиндельный переходник с сухарями, установленных в совмещенных со ступицей шпоночных канавках, стакан, обхватывающий шпиндельный переходник, штанга бурового встава ввинченной в шпиндельный переходник в сборе, на фиг. 2 показано сечение А-А на фиг. 1.The design of the device is additionally illustrated by graphic materials where: in Fig. 1 shows, in section, a rotator with an elastic coupling, a coupling hub, a spindle adapter with breadcrumbs installed in keyways aligned with the hub, a cup, a spindle adapter, a drill stem screwed into the spindle adapter assembly, in Fig. 2 shows a section a-a in fig. one.

Обозначение элементов на фигурах: поз. 1 - вращатель, поз. 2 - опорный узел со шпинделем, поз. 3-эластичная муфта, поз. 4 - ступица эластичной муфты, поз. 5 - штанга бурового става, поз. 6 - шпиндельный переходник, поз. 7 - сухарь, поз. 8 - шпоночная канавка, поз. 9 - стакан, поз. 10 - винт стопорный.Designation of elements in the figures: pos. 1 - rotator, pos. 2 - support unit with a spindle, pos. 3-flexible coupling pos. 4 - elastic coupling hub, pos. 5 - drill rod, pos. 6 - spindle adapter, pos. 7 - biscuit, pos. 8 - keyway, pos. 9 - glass, pos. 10 - locking screw.

Устройство по заявке работает следующим образом. Опорный узел поз. 2 поднимают вместе с штангой и буровым ставом поз. 5 в верхнее положение, выкручивают винты поз. 10, поднимают стакан поз. 9 вверх, для открытия полностью сухарей поз. 7, после чего сухари вынимают из шпоночных канавок поз. 8 и разъединяют связь между шпиндельным переходником и ступицей муфты поз. 4.The device on request operates as follows. Support unit pos. 2 is lifted together with the rod and the drill rod pos. 5 to the top position, unscrew the screws pos. 10, raise the glass pos. 9 up, to open completely the crackers pos. 7, after which the crackers are removed from the keyways pos. 8 and disconnect the connection between the spindle adapter and the coupling hub pos. 4.

Соединение шпиндельного переходника поз. 6 со ступицей эластичной муфты поз. 4 происходит следующим образом. Опорный узел поз. 2 поднимают вместе с штангой и буровым ставом поз. 5 в верхнее положение. Одевают стакан поз. 9 на ступицу эластичной муфты поз. 4 и сдвигают вверх до открытия полностью шпоночных канавок поз. 8. Вставляют шпиндельный переходник поз. 6 с штангой бурового става в отверстие ступицы эластичной муфты поз. 4, совмещают соответствующие поверхности шлицевых канавок шпиндельного переходника поз. 6 и ступицы эластичной муфты поз. 4, после чего вставляют в объединенные шлицевые канавки сухари поз. 7. Передвигают вниз стакан поз. 9 до совмещения отверстий в шпиндельном переходнике поз. 6 и ступицей эластичной муфты поз. 4 под винты поз. 10 и вворачивают винты поз. 10 через отверстия в стакане поз. 9 в резьбовые отверстия в ступице эластичной муфты поз. 4 до упора.The connection of the spindle adapter pos. 6 with the hub of the elastic coupling pos. 4 occurs as follows. Support unit pos. 2 is lifted together with the rod and the drill rod pos. 5 to the top position. Put on a glass of poses. 9 on the hub of the elastic coupling pos. 4 and move upward until the keyways are fully open, pos. 8. Insert the spindle adapter pos. 6 with the drill rod into the bore of the elastic coupling hub pos. 4, align the corresponding surfaces of the spline grooves of the spindle adapter pos. 6 and the hub of the elastic coupling pos. 4, after which crackers are inserted into the combined spline grooves pos. 7. Move down the glass pos. 9 before aligning the holes in the spindle adapter pos. 6 and the hub of the elastic coupling pos. 4 for screws pos. 10 and screw in the screws pos. 10 through the holes in the glass pos. 9 into the threaded holes in the elastic coupling hub pos. 4 until it stops.

Claims

A drilling rig, including a mast, a rotator, a support unit with a spindle, an elastic coupling, characterized in that the hollow hub of the coupling is connected to the drill rod by means of a spindle adapter in the form of a sleeve, at one end of which there is an internal threaded hole in which the drill rod is screwed , the opposite end of the spindle adapter is located in the inner cavity of the coupling hub and is connected to the hub by means of crackers in the form of circular segments installed in keyways aligned with the coupling hub with the ability to transmit torque and exclude axial displacement of the adapter relative to the coupling hub, while the cup covering the connection has the ability to exclude the radial displacement of crackers.