RU1775542C

RU1775542C - Well drilling installation

Info

Publication number: RU1775542C
Application number: SU894755190A
Authority: RU
Inventors: Петр Николаевич Беляев; Вениамин Максимович Андреев; Юрий Васильевич Белоусов; Сергей Михайлович Филиппов
Original assignee: Управление Красноярской железной дороги
Priority date: 1989-10-31
Filing date: 1989-10-31
Publication date: 1992-11-15

Abstract

Использование: в установках дл бурени скважин под опоры контактной сети. Сущность изобретени : стрела манипул тора выполнена в виде двух кинематически св занных шарнирных четырехзвенников. Они содержат общее ведущее звено и общий шатун. Ведущее звено входит в три кинематические пары. Буровой снар д шар- нирно св зан с шарнирным соединенном двух крайних звеньев внешнего четырех- звенника. Внутренний четырехзвенник шарнирно св зан с рамой транспортного средства. Рама имеет возможность поворота в горизонтальной плоскости и наклона в вертикальной плоскости относительно своей центральной оси. Последн параллельна продольной оси транспортного средства . 2 ил.Usage: in installations for drilling wells under the support of the contact network. The inventive arm of the manipulator is made in the form of two kinematically connected articulated four-link. They contain a common driving link and a common connecting rod. The leading link is in three kinematic pairs. The drill bit is hingedly connected to the hinged joint of the two extreme links of the outer four-link. The inner four link is articulated to the vehicle frame. The frame has the ability to rotate in the horizontal plane and tilt in the vertical plane relative to its central axis. The latter is parallel to the longitudinal axis of the vehicle. 2 ill.

Description

Изобретение относитс к буровым машинам на железнодорожном ходу дл бурени скважин под опоры контактной сети.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to railroad boring machines for drilling boreholes under the supports of a contact network.

Известен буровой станок, содержащий направл ющий механизм бурового снар да с шатуном механизма.A drill rig is known comprising a guiding mechanism for a drill string with a connecting rod mechanism.

Недостаток его - не обеспечиваетс вылет 6,5 м бурового снар да до опор контактной сети относительно железнодорожного транспортного средства, что объ сн етс особенност ми построени кинематической цепи механизма Эванса, в котором траектори пр молинейно движущейс точки шатуна должна пройти через центр оси кривошипа в плоскости чертежа механизма, поэтому обеспечить вылет бурового снар да одним увеличением длины шатуна невозможно .Its disadvantage is that 6.5 m of the drill string cannot be reached to the supports of the contact network relative to the railway vehicle, which is explained by the peculiarities of constructing the kinematic chain of the Evans mechanism, in which the trajectory of a linearly moving point of the connecting rod must pass through the center of the crank axis in the plane drawing of the mechanism, therefore, it is impossible to ensure the overhang of the drill and one increase in the length of the connecting rod.

В качестве прототипа выбрано устройство дл бурени скважин, содержащее пр молинейно-направл ющий манипул тор рычажно-кулачкового типа с телескопическим звеном.As a prototype, a device for drilling wells has been selected comprising a linearly-guiding manipulator of a lever-cam type with a telescopic link.

Конструкци телескопической стрелы сложна за счет работы ее под нагрузкой с одновременным изменением вылета дл корректировки траектории движени точки, вл ющейс центром шарнирного соединени подвижного звена стрелы с буровым снар дом.The design of the telescopic boom is complex due to its operation under load while simultaneously changing the reach to correct the trajectory of the point, which is the center of the articulation of the moving link of the boom with the drill string.

Дл обеспечени работоспособности стрелы подвижное соединение звеньев необходимо выполн ть с повышенной точностью , увеличивать длину заделки подвижного звена, усиливать направл ющие . При бурении мерзлых и прочных грунтов в кулачковой паре возникают значительные нагрузки, дл их снижени необходимо выбирать рационапьные углы давлени , что приводит к неоправданному увеличению размеров конструкции, увеличивает металлоемкость, снижает технологичность .To ensure the operation of the boom, the movable connection of the links must be performed with increased accuracy, to increase the length of the seal of the movable link, to strengthen the guides. When drilling frozen and strong soils in a cam pair, significant loads arise, in order to reduce them, it is necessary to choose rational pressure angles, which leads to an unjustified increase in the size of the structure, increases metal consumption, and reduces manufacturability.

Цель изобретени - упрощение конструкции , снижение металлоемкости и уменьшение габаритов.The purpose of the invention is to simplify the design, reduce metal consumption and reduce the size.

оabout

fefe

Х|X |

XJXj

СЛ СПSL SP

ЈwЈw

NN

Достигаетс это тем, что в установке дл бурени скважин, содержащей транспортное средство с рамой и стрелу манипул тора , шарнирно св занную одним концом с рамой, а другим - с буровым инструментом и приводом, стрела выполнена в виде двух кинематически св занных шарнирных четы- рехзвенников, содержащих общее ведущее звено, вход щее в три кинематические пары , и общий шатун, причем буровой снар д св зан с шарнирным соединением двух крайних звеньев одного из четырехзвенни- ков, а рама выполнена с возможностью наклона в вертикальной плоскости относительно своей центральной оси, котора параллельна продольной оси транспортного средства.This is achieved by the fact that in a drilling installation comprising a vehicle with a frame and a manipulator boom pivotally connected at one end to the frame and the other with a drilling tool and a drive, the boom is made in the form of two kinematically coupled articulated four-link containing a common driving link included in three kinematic pairs, and a common connecting rod, moreover, a drill bit is connected with a pivot joint of two extreme links of one of the four link rings, and the frame is made to be tilted in a vertical plane about its central axis, which is parallel to the longitudinal axis of the vehicle.

На фиг. 1 показана бурова машина, общий вид; на фиг. 2 - пр молинейно-направл ющий манипул тор.In FIG. 1 shows a drilling machine, general view; in FIG. 2 - rectilinear guiding manipulator.

Установка дл бурени скважин содержит железнодорожное транспортное средство 1, нижнюю раму 2, установленную в опорах 3, с осью качани параллельной оси железнодорожного пути, гидроцилиндры 4, св занные с рамой 2 и обеспечивающие необходимый угол ее установки.The well drilling installation comprises a railway vehicle 1, a lower frame 2 mounted in supports 3, with a swing axis parallel to the axis of the railway track, hydraulic cylinders 4 connected to the frame 2 and providing the necessary installation angle.

Стрела манипул тора 5 смонтирована на верхней поворотной раме б и выполнена в виде двух кинематически св занных шарнирных четырехзвенников. Основной шарнирный четырехзвенник содержит ведущее звено 7, вход щее в три кинематические пары, стойку 8, закрепленную на раме 6. раскос 9 и шатун 10, служащий входным звеном присоединенного четырехзвенника. Присоединенный четырехзвенник содержит часть ведущего звена 7, шатун 10, звень 11 и 12, шарнирно соединенные в точке 13, причем буровой снар д 14 шарнирно св зан в этой точке с указанными звень ми и имеет пр молинейную траекторию движени при повороте ведущего звена 7. Привод 15 св зан с буровым снар дом 14 и обеспечивает его вращение. Силовой гидроцилиндр 16 шарнирно св зан с корневой частью звена 7, а гидроцилиндр 17 шарнирно св зан с концевой частью эвена 7 и буровым снар дом 14 с возможностью регулировани угла установки бурового снар да.The boom of the manipulator 5 is mounted on the upper rotary frame b and is made in the form of two kinematically connected articulated four-link arms. The main articulated four-link contains a leading link 7, included in three kinematic pairs, a stand 8, mounted on a frame 6. a brace 9 and a connecting rod 10, which serves as an input link of the attached four-link. The attached four-link contains a part of the leading link 7, the connecting rod 10, the link 11 and 12, pivotally connected at a point 13, and the drill bit 14 is pivotally connected at this point to the indicated links and has a linear trajectory of movement when the leading link 7 is rotated. 15 is connected to drill 14 and makes it rotate. The power hydraulic cylinder 16 is pivotally connected to the root of the link 7, and the hydraulic cylinder 17 is pivotally connected to the end of the Even 7 and the drill 14 to adjust the angle of installation of the drill.

Установка работает следующим образом .Installation works as follows.

На криволинейном участке железнодорожного пути, где наружный рельс превы- шает внутренний, дл получени вертикальной траектории бурового снар да 14 раму 6 устанавливают горизонтально. Буровой снар д 14 навод т на скважину и гидроцилиндром 17 устанавливают верти- кально, от привода 15 он получает вращающий момент, а от гидроцилиндра 16 - осевое усилие.On a curved section of the railway track, where the outer rail exceeds the inner one, in order to obtain a vertical trajectory of the drill string 14, the frame 6 is mounted horizontally. Drill 14 is pointed at the well and the hydraulic cylinder 17 is installed vertically, it receives torque from the drive 15, and axial force from the hydraulic cylinder 16.

Если бурение ведетс на крутом откосе железнодорожного полотна, то предвари- тельно выбуриваетс при мок.If drilling is carried out on a steep slope of a railway bed, then it is pre-drilled at wet.

Дл этого раму 6 наклон ют на максимальный угол в сторону наружного рельса, при этом траектори движени бурового снар да отклон етс от вертикали. Гидро- цилиндром 17 придают необходимый угол наклона буровому снар ду и бур т при мок. Последующие операции ведут в пор дке , указанном выше.To this end, the frame 6 is tilted at the maximum angle towards the outer rail, while the path of movement of the drill is deviated from the vertical. The hydraulic cylinder 17 gives the necessary angle of inclination for the drill and drill bit at wet. Subsequent operations are carried out in the order indicated above.

Установка обеспечивает круглогодич- ное бурение скважин правильной цилиндрической формы глубиной не менее 4,5 м в грунтах любой категории, проста в изготовлении и надежна в работе.The installation provides year-round drilling of wells of regular cylindrical shape with a depth of at least 4.5 m in soils of any category, easy to manufacture and reliable in operation.

Claims

The claims

A drilling apparatus comprising a vehicle with a frame and a jib boom articulated at one end to the frame and the other to the drill

a tool and a drive, characterized in that, in order to reduce the metal consumption and to reduce the dimensions, the arrow is made in the form of two kinematically connected articulated four-link chains,

containing a common driving link included in the three kinematic pairs, and a common connecting rod, the drill bit being connected with a pivot joint of the two extreme links of one of the four links, and the frame is made to be tilted in a vertical plane relative to its central axis, which is parallel to the longitudinal axis vehicle, and is mounted rotatably in

horizontal plane.

sixteen

d

Ts ff

figg