SU1049649A1 - Разъемное соединение бурового инструмента - Google Patents

Abstract

РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее сопр гаемые наконечник буровой штанги с эксцентричной поверхностью, располо- женной между двум  центрирующими кон центричнй и поверхност ми, и соедиг нительную часть буророй коронки или муфты с ответным центрирующим концентричным поверхност м наконечника посадочным гнездом, днище которого имеет возможность взаимодействи  с торцом наконечника, отличаю . щ е в с   тем, что, с цеЛью повьвае.ни  надежности и циклической прочности путем снижени  контактных напр же НИИ нагруженной зоны соединени , диаметр первой вход щей при сборке в посадочное гнездо центрирующей концентричной поверхности наконечника выполнен равным диаметру второй центрирующей концентричной поверхности и имеет лыску, причем посадочное гнездо соединительной части буровой коронки или муфты выполнено с внутренним выступом дл  взаимодействи  (П с частью наконечника, имеющей экс (центричную поверхность.

Description

(57 6 I lit. 3 Рыг.1 Изобретение относитс  к горному делу, а конкретно к буровому инстру менту, примен емому при буровзрглвнЫ работах, и может быть использовано 8 конструкци х соединений буровых штанг с буровыми коронками, а также дл  соединений буровых штанг соединительными муфтами. Известны конструкции разъемных соединений бурового инструмента, включающие, сопр гаемые наконечник буровбй штанги с эксцентричной и центрирующей концентричной поверхностью и соответствующее его профилю посадочное гнездо буровой коронки, при этом торцова  поверхность наконечника штанги контактирует с поверх ностью днища посадочного гнезда ко- ронки 1. Основным недостатком данного сое динени   вл етс  наличие в его конструкции заниженной площади торцово поверхности наконечника щтанги и ко тактирующей с ней площади поверхнос ти днища посадочного гнезда коронкн по сравнению с площа,цью поперечного сечени  диаметра центрирующей кон центричной поверхности наконечника штанги. Наиболее близким техническим решением .к изобретению  вл етс  разъемное соединение бурового инструмента , включающее сопр гаемые наконечник буровой штанги с эксцентричной. поверхностью, расположенной менаду двум  центрирующими концентричными поверхност ми, и соединительную част буровой коронки с ответным центрирующим концентричным поверхност м наконечника посадочным гнездом, днище которого имеет возможность взаимодей стви  с торцом наконечника 2. Недостаток известного соединени  заключаетс  в заниженной площади,тор цовой поверхности наконечника штанги и контактирующей с ней площади поверхности днища посадочного гнезда коронки по сравнению с площадвю поперечного сечени  диаметра основной (большей) центрирующей концентричной .V поверхности наконечника штанги, Отме ченные в качестве недостатка конструктивные параметры существенно уменьшают так называемую активную площадь торцовой поверхности наконечника йтанги и площадь поверхности днища посадочного гнезда коронки, че рез которые проходит основной Фронт ударной волны, передаваемой через упор (контакт торца наконечника в днище посадочного гнезда коронки. Это  вление, естественно, определ ет более высокую удельную нагруженность заниженной площади торцовой поверхности наконечника и площади поверхности днища гнезда коронки по сравнению с удельной нагруженностью площади поперечного сечени  диаметра основной (большей) центрирующей концейтричной поверхности наконечника штанги, а следовательно, и более циклическую прочность наконечника штанги с заниженной площадью торцовой поверхности и соответственно днища посадочного гнезда коронки. От осевого разъединени  соединенных наконечника и коронки удерживает сила трени , возникающа  от эффекта радиального вэаимозаклинивани  эксцентричных поверхностей, Как только осе бое раст гивак цее усилие превысит силу трени , наконечник и коронка разъедин ютс . В результате этого известное соединение обладает низкой циклической .прочностью и надежностью , . / Целью изобретени   вл етс  повышение надежности и циклической прочности соединени  путем снижени  контактных напр жений нагруженной зоны соединени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в разъемном соединении бурового инструмента, имеющем сопр гаемые наконечник буровой штанги с эксцентричной поверхностью, расположенной между двум  центрирующими концентричными поверхност ми, и соединительную часть буровой коронки или муфты с ответным центрирующим концентричным поверхност м наконечника посадочным . гнездом, днище которого имеет возможность взаимодействи  сторцом наконечника , диаметр первой вход щей при сборке в посадочное гнездо центрирующей концентричной поверхности . наконечника выполнен равным диаметру второй центрирующей концентричной поверхности и имеет лыску, причем посадочное гнездо соединительной части буровой коронки или муфты выполнено с внутренним выступом дл  взаимодействи  с частью наконечника, имеющей эксцентричную поверхность. На фиг, 1 показано разъемное соединение бурового инструмента перед сборкой; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, .1; на фиг. 3 - разъемное соединение бурового инструмента в собранном , виде; на фиг, 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 - бурова  коронка; на фиг, 6 - вид В на фиг, 5; на фиг, 7 - наконечник буровой штанги; на фиг, вид Г на фиг, 7, Разъемное соединение инструмента включает соединительную часть буровой коронки (или муфты) 1 с посадочньм гнездом 2 и внутренним выступом 3 и наконечник 4 буровой штанги, имеюций две центрирук цие концентричные поверхности 5 и б с одинаковыми диаметрами, соответствующими диаметру посадочного гнезда 3 коронки 1, Торец наконечника 4 имеет возможность взаимодействи  с днищем гнезда 2, Между поверхност ми 5 и б расположена эксцентрична  поверхность 7, контактирующа  с поверхностью выступа 3 посадочного гнезда коронки. На первой вход щей при сборке в посадочное гнездо центрирующей конЦентричной поверхности 5 имеетс  -лыска 8, этом размер от образующей посадочного гнезда коронки до поверхности выступа 3 больше, чем размер от образующей наконечника до поверхности лыски. Контактирующа  с эксцентричной .поверхностью 7 поверхность выступа 3 может быть выполнена плоской или криволинейной. Внутренний выступ 3 посадочного гнезда может быть образован с использованием дополнительной детали, вставленной в отверстие юбки буровой коронки и закрепленной, например, сваркой или пайкой (фиг.1 и 5), или получен методом пластического деформировани  стенк-и юбки коронки (фиг. 3).

Дл  сборки соединени  наконечник штанги 4 ввод т в посадочное гнездо 2,  вл ющеес  полостью соединительной части буровой коронки 1. Наличие лыски 8 на поверхности 5 наконечника обеспечивает проход его в посадочное гнездо до упора торцом в днище гнезда (фиг. 1). Затем поворачивают рокруг оси наконечник штанги в посадочром гнезде коронки (фиг. 3), при этом эксцентрична  поверхность 7 наконечника взаимозаклиниваетс  с поверхностью выступа 3 коронки, а шейка 5 участком тела входит в зацепление с выступом 3, образу  замковое зацепление.

Передача крут щего момента через соединение осуществл етс  как пос-, редсхвом активного зацеплени  эксцентричной поверхности 7 наконечника с поверхностью выступа 3 посадоч .ного гнезда, так за счет силы трени , возникающей от эффекта взаимозаклинивани  этих поверхностей.

--При работе рекомендуемого соединени  с осевыми раст гивающими, ударНЫ14И и вибродинамическими нагрузками от осевого разъединени  наконечника и коронки удерживает как .сила трени  возникающа  от эффекта взаимозаклинивани  эксцентричной поверхности 7 с поверхностью выступа 3, так и дополнительное активное зацепление шейки 5 с выступом 3 (фиг. 3 и 4), т.е. упор внутреннего торца, образованного шейками 5 и 7, в боковой торец выступа 3, образу  замковое зацепле-, ние наконечника и коронки, активно преп тствует их разъединению при действии осевых раст гивающих, ударных и вибродинамических нагрузок.

Осевые ударные нагрузки при этом передаютс  через упор торцовой поверхности наконечника в поверхность днища посадочного гнезда коронки.

0 Вследствие большей по абсолютной величине активной площади торцовой поверхности наконечника и контактирующей с ней поверхности днища посгщочного гнезда, в сравнении с известны5 ми, возникающие в теле наконечника. и корпусе .коронки от действи  ударной волны напр жени  также будут поч-: ти пропорционально меньшими. Это ; . ; естественно определ ет более высокую циклическую прочность нагруженной зо0 ны соединени  (торцовой части наконечника штанги в контакте с днищем гнезда коронки), а значит повышает циклическую прочность всего соединени  в целом. Разборка соединени  про5 изводитс  в пор дке, обратном сбор-. к©.

Наличие одинаковых дис1метров у пО верхностей 5 и 6 наконечника и у соответствующих им поверхностей q oca0 дочного гнезда коронки повышает точность центрировани  соединени , увеличивает площадь торцовой поверхности наконечника и контактируксцую с ней площадь поверхности днища поса5 дочного гнезда коронки и за счет этого снижает контактные напр жени  нагруженной зоны соединени , тем самым повышает циклическую его прочность , при этом наличие выступа в посадочном гнезде и лыски на первой

0 вход щей при сборке в посадочное гнездо центрирующей концентричной поверхности обеспечивает замковое зацепление наконечника и коронки, что повьаиает надежность их соедине5 ни  при работе с осевыми раст гивающими , ударными и вибродинамическими нагрузками.

Технико-экономическа  эффектив0 ность изобретени  заключаетс  в снижении материальных затрат, св занных с проведением дополнительных работ при случайном разъединении бурового инструмента.

-J57J 6

ФnгJ

Фиг, 6

Фиг, 5

576

j

ФигЛ

Ви&Г

Claims (1)

1. РАЗЪЕМНОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА, содержащее сопрягаемые наконечник буровой штанги с эксцентричной поверхностью, расположенной между двумя центрирующими концентричными поверхностями, и соедит нительную часть буророй коронки или?

   муфты с ответным центрирующим концентричным поверхностям наконечника посадочным гнездом, днище которого имеет возможность взаимодействия с торцом наконечника, отличающее с я тем, что, с цейью повышения надежности и циклической прочности путем снижения контактных напряжений нагруженной зоны соединения, диаметр первой входящей при сборке в посадочное гнездо центрирующей концентричной поверхности наконечника выполнен равным диаметру второй центрирующей концентричной поверхности и имеет лыску, причем посадочное гнездо соединительной части буровой коронки или муфты выполнено с внут- § ренним выступом для взаимодействия с частью наконечника, имеющей эксцентричную поверхность.

   SU„, 1049649 >