SU1712578A1

SU1712578A1 - Connection of drill string rods

Info

Publication number: SU1712578A1
Application number: SU894729615A
Authority: SU
Inventors: Илья Израилович Браккер; Павел Алексеевич Овсянников
Priority date: 1989-08-16
Filing date: 1989-08-16
Publication date: 1992-02-15

Description

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к устройствам дл соединени секций бурового става бурошнековых или других дл проведени скважин вращательным бурением, например, по углю.The invention relates to the mining industry, in particular, to devices for connecting sections of drilling augers or other for drilling wells with rotary drilling, for example, in coal.

В горной и, в частности в угольной промышленности , получают широкое применение бурошнековые установки, с помощью которых осуществл етс выемка угл при помощи выбуривани угольного пласта. В. этих установках, как и в других бурильньГх машинах подобного типа, используетс буровой (в том числе) шнековый став, секцииIn the mining and, in particular, in the coal industry, auger-type installations are widely used, with which coal is excavated by drilling out a coal seam. V. these installations, as well as in other borilnyh machines of this type, use drilling (including) auger steel, sections

которого при наращивании става соедин ютс специальными устройствами соединени ми .which, when built up, are connected with special devices by connections.

Известные замковые соединени содержат некруглый в поперечном сечении хвостовик, вход щий в конгруэнтное ему отверстие муфты, и стопорные устройства различной конструкции. Причем, указанный хвостовик и отверстие муфты одновременно выполн ют функции направл ющего и передающего вращающий момент элементов и в св зи с этим требуют.в процессе соединени взаимной ориентации стыкуемых секций , как в продольном, так и в углЬвом направлении (вокруг оси секции).Known locking joints contain a non-circular cross-section liner, which is included in the congruent hole of the coupling, and locking devices of various designs. Moreover, the said shank and the coupling hole simultaneously perform the functions of the guiding and transmitting torque elements and therefore require, in the process of joining, the mutual orientation of the joined sections, both in the longitudinal and in the angular direction (around the section axis).

В некоторых из известных устройств озможность снижени требований по взамной угловой ориентации реализуетс усожнением (дублированием) механизма осевого стопорени или его элементов.In some of the known devices, the possibility of reducing the requirements for an alternative angular orientation is realized by the aggravation (duplication) of the axial locking mechanism or its elements.

Известны также устройства с разделением этих функций, содержащие круглый в поперечном сечении хвостовик и конгруэнтное ему отверстие в сопр женной муфте, в которых функции передающих вращающий момент элементов выполн ютс радиальными или торцовыми кулачками и соответствующими впадинами на взаимно сопр гаемых муфтах.Also known are devices with separation of these functions, containing a round shank in cross section and a hole congruent to it in a mating coupling, in which the functions of torque transmitting elements are performed by radial or face cams and corresponding depressions on mutually matched couplings.

Наиболее -близким к предлагаемому вл етс соединение буровых штанг, включающее направл ющий элемент на одной штанге, отверстие под нею на другой штанге , выступы и впадины на торце одной штанги, взаимодействующие с ними и соответствующие им впадины и выступы на торце другой штанги и фиксирующее устройство .Closest to the present invention is the connection of drill rods, including a guide element on one rod, a hole under it on the other rod, protrusions and cavities on the end of one rod, interacting with them and the corresponding depressions and protrusions on the end of the other rod and fixing device .

Однако это соединение не обеспечивает угловой однозначности взаимной ориентации стыкуемых штанг,-котора необходима дл успешной работы фиксирующего устройства, и это приводит к потер м технологического времени при стыковке штанг.However, this connection does not provide the angular unambiguity of the mutual orientation of the joined bars, which is necessary for the fixing device to work successfully, and this leads to a loss of technological time during the coupling of the bars.

Цель изобретени - упрощение сборки за смет обеспечени угловой однозначности в зэданном (единственно возможном) положении .The purpose of the invention is to simplify the assembly for estimates of ensuring angular unambiguity in the zedan (only possible) position.

Поставленна цель достигаетс тем, что выступы на одной штйнге выполнены с угловой шириной, равной угловой ширине соответствующих впадин на другой штанге, причем угловые размеры выступов на одной штанге отличны друг от друга.The goal is achieved by the fact that the protrusions on one strein are made with an angular width equal to the angular width of the corresponding depressions on the other rod, and the angular dimensions of the protrusions on one rod are different from each other.

На фиг. 1 показано предлагаемое соединение , в сборе; продольный разрез; на фиг. 2 - то же, поперечный разрез по замку; на фиг. 3 вариант 2-х кулачкового соединени , вид на кулачки; на фиг. 4 - то же, вид на впадины; на фиг. 5 - 3-х кулачковый вариант соединени ; на фиг. 6 - то же, вид на впадины.FIG. 1 shows the proposed connection in the collection; lengthwise cut; in fig. 2 - the same, cross-section along the lock; in fig. 3 variant of 2-cam connection, view of cams; in fig. 4 - the same view of the troughs; in fig. 5 - 3 jaw variant connection; in fig. 6 - the same view of the hollows.

Предлагаемое соединение представл ет собой приваренные к торцам штанг 1 взаимосопр женные концевые втулки 2 и 5 с кулачками 3 с угловой шириной (а ,/3, ) и цилиндрические направл ющие элементы 4, которые выполнены с возможностью свободного входа (например, на скольз щей посадке) во внутрь втулки 2 по их продольной оси. Причем указанные цилиндрические элементы 4 жестко укреплены по центру сопр гаемой концевой втулки 5, на которой соответственно кулачкам 3 с угловой шириной (а,/3,) выполнены впадины 6 той же угловой ширины, которые могут быть выполнены в том же самом штампе. Иными словами , концевые .втулки 2 и 5 выполненыThe proposed connection is welded to the ends of the rods 1 interconnected end sleeves 2 and 5 with cams 3 with an angular width (a, / 3,) and cylindrical guide elements 4, which are made with the possibility of free entry (for example, on a sliding fit ) into the inside of the sleeve 2 along their longitudinal axis. Moreover, these cylindrical elements 4 are rigidly fixed at the center of the mating end sleeve 5, on which, respectively, the cams 3 with an angular width (a, / 3,) have hollows 6 of the same angular width, which can be made in the same stamp. In other words, the end sleeves 2 and 5 are made

одинаковыми на соедин емых штангах 1. Вместе с тем втулки могут быть выполнены в различных вариантах, например, двух- и трехкулачковыми. Главное то, что на торцах каждой из концевых втулок 2 и 5 кулачки 3 иthe same on the connecting rods 1. However, the sleeves can be made in different versions, for example, two-and three-cam. The main thing is that at the ends of each of the end sleeves 2 and 5, the cams 3 and

0 впадины б выполнены разной угловой ширины и располржены по окружности неравномерно . Кроме того, предлагаемое соединение имеет фиксатор 7 или замок, который конструктивно может быть выполнен по разному. Например, на фиг. 1 и 2 замок 7 выполнен в виде поворотного пальца 8, установленного в поперечном цилиндрическом проеме 9, который выполнен в концевой втулке 2, и соответственно этому0 cavities b are made of different angular widths and are unevenly distributed around the circumference. In addition, the proposed connection has a latch 7 or a lock, which can be structurally executed in different ways. For example, in FIG. 1 and 2, the lock 7 is made in the form of a rotary finger 8 installed in the transverse cylindrical opening 9, which is made in the end sleeve 2, and accordingly

0 проему 9 в цилиндрическом направл ющем0 opening 9 in cylindrical guide

. элементе 4 выполнен паз 10 так, что палец. element 4 is made groove 10 so that the finger

8 имеет возможность при повороте входить8 has the ability to enter when turning

в паз 10. Дл запирани замка 7 палец 8in the groove 10. To lock the lock 7 finger 8

выполнен с соответствующим пазом 11, который соответствует профилю элемента 4. Конструктивно замок 7 может быть выполнен также в виде радиального подпружиненного штифта (не показан). Чтобы законтрить замок 7 с поворотным пальцемmade with the corresponding groove 11, which corresponds to the profile of the element 4. Structurally, the lock 7 can also be made in the form of a radial spring-loaded pin (not shown). To lock lock 7 with swiveling finger

0 8, последний имеет фиксатор 12.0 8, the latter has a latch 12.

Пример. При наращивйнии буровых штанг 1 или шнеков бурового става вначале необходимо разъединить этот став. Дл этого замок 7 перевод т в исходное положение,Example. When increasing the drill rods 1 or drill rod screws, you must first disconnect this becoming. For this, lock 7 is reset to its original position

5 и став легко разъедин етс . В исходном положении замок 7 открыт, а это означает, что паз 11 пальца 8 повернут на 180° и совпада . ет по профилю с элементом 4. Поэтому наращиваемое звено своим направл ющим5 and becoming easily disconnected. In the initial position, the lock 7 is open, which means that the groove 11 of the finger 8 is rotated by 180 ° and coincides. em along the profile with element 4. Therefore, the expandable link is its guide

0 элементом 4 завод т во втулку 2 таким образом , чтобы кулачки совпали со впадинами 6 на сопр гаемой втулке 5 на наращиваемом звене, прижимают втулки 2 и 5 слегка друг к другу и поворачивают стыкуемое ( наращиваемое) звено вокруг его продольной оси на некоторый угол, который необходим и достаточен дл попадани кулачков 3 втулки 2 во впадины 6 соответствующей им ширины на втулке 5. А так как кулачок 3 и соответствующие им впадины выполнены на разной угловой ширине и расположёны по окружности неравномерно, то их совпадение произойдет только в одном единственно возможном положении, когда витки0, element 4 is inserted into sleeve 2 so that the cams coincide with depressions 6 on the matching sleeve 5 on the extended link, press sleeves 2 and 5 slightly towards each other and turn the joined link (expandable) around its longitudinal axis at an angle, which is necessary and sufficient for the cams 3 of the sleeves 2 to enter into the depressions 6 of the width corresponding to them on the sleeve 5. And since the cam 3 and the corresponding depressions are made at different angular widths and are unevenly arranged around the circumference, they coincide only in one om the only possible position when the coils

5 шнека совпадут с витками на стыкуемом звене. Замок 7 своим пальцем 8 окажетс в исходном положении, поэтому достаточно повернуть палец 8 вокруг его продольной оси на 180° и произойдет запирание замка, а чтобы его законтрить имеетс фиксатор5 screws will coincide with turns on the joined link. The lock 7 with its finger 8 will be in the initial position, therefore it is enough to turn the finger 8 around its longitudinal axis by 180 ° and the lock will be locked, and in order to lock it there is a lock

12, который не позвол ет замку 7 открыватьс самопроизвольно.12, which prevents the lock 7 from opening spontaneously.

Такое выполнение замка и соединени позвол ет полуавтоматически фиксировать стыкуемые секции в .заданном (единственно возможном) положении.Such an embodiment of the lock and joint allows semi-automatic fixation of the joined sections in a predetermined (only possible) position.

Таким образом, сущность изобретени состоит в конструктивном выполнении элементов предлагаемого соединени , а именно выступы на одной штанге выполнены с угловой шириной, равной угловой ширине соответствующих (сопр женных) впадин на другой штанге, причем угловые размеры выступов по ширине (и соответственно впадин ) на одной штанге отличны друг от .Thus, the invention consists in the constructive implementation of the elements of the proposed joint, namely, the protrusions on one rod are made with an angular width equal to the angular width of the corresponding (adjoining) hollows on the other bar, and the angular dimensions of the protrusions across barbell are different from.

Предлагаемое соединение обеспечивает сокращение времени на стыковку элементов бурового става, а штамповка и изготовление втулок 2 и 5 одинаковыми поThe proposed connection provides a reduction in the time to dock the elements of the drilling rod, and the stamping and manufacturing of sleeves 2 and 5 are identical in terms of

Claims

configurations will reduce the cost of manufacture and increase the reliability of the connection. The invention of the connection rod drill bit,

including a central cylindrical guide element on one rod, a hole under it on another rod, protrusions and depressions located on the periphery at the end of one rod, interacting

with them and their corresponding depressions and protrusions on the periphery at the end of the other rod and an axial fixation unit, characterized in that, in order to simplify the assembly by ensuring a sharp uniqueness

connections, protrusions on one rod are made with an angular width equal to the angular width of the corresponding hollows on the other rod, and the angular dimensions of the projections on one rod are different from each other.

.five

Fig.Z