SU1731932A1 - Соединение буровых штанг - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин на подземных и открытых работах. Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и увеличение надежности соединени . Соединение буровых штанг имеет на их концах ниппель и муфту с ответными резьбами. Передача крут щего момента осуществл етс  за счет размещенных эксцентрично элементов ниппел  и муфты. Узел блокировки соединени  выполнен в виде втулки, образующей с поверхностью ниппел  кольцевой зазор, где размещаетс  муфта в рабочем положении. Такое выполнение позвол ет исключить касание стенок скважины и обеспечить невозможность самопроизвольного отвинчивани  при реверсивном бурении и заклинке штанг. 5 ил.

Description

fe

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к буровому инструменту буровых станков дл  подземных и открытых работ.

Известны соединени  буровых штанг с помощью внутренней конической резьбы или с помощью наружной резьбы и соединительной муфты с внутренней резьбой. Соединени  должны обеспечивать герметический стык между штангами, что позвол ет подать энергоноситель, например сжатый воздух, к погружному пневмоу- дарнику или охлаждающую жидкость к буровой коронке при использовании выносной бурильной головки.

Недостатком указанных соединений  вл етс  отсутствие возможности реверсировани  вращени  бурового става при бурении ввиду развинчивани  штанг между собой в скважине. При посто нном направлении вращени  став штанг отклон етс  от заданной оси бурени , что ведет к значительным технологическим трудност м при отбойке полезного ископаемого ввиду возникновени  большого количества негабаритов руды и, соответственно, требует больших экономических затрат дл  их дроблени .

Кроме того, при посто нном направлении вращени  лезви  буровой коронки имеют односторонний износ, что при заточках коронки практически вдвое уменьшает ее долговечность, увеличивает при заточках непроизводительный расход дорогосто щего твердого сплава коронок.

Наиболее близким предлагаемому соединению  вл етс  замок буровых штанг, который имеет на конце штанги с одной стороны ниппель с наружной конической резьбой и с другой стороны муфтусвнутренней резьбой, то при свинчивании обеспечивает герметичность стыка между штангами. На концах штанги также расположены фланцы, имеющие эксцентричный выступ и, соответственно, ответную ему впадину. При соединении фланцев крепежными болтами по вл етс  возможность реверсировани  вращени  буровых штанг при бурении.

Известна  конструкци  трудоемка при эксплуатации, так как частые свинчивани  и развинчивани  штанг при бурении (во врем  операций наращивани  штанг, вытаскивани  штанг, замены буровой коронки) требуют отвинчивани  и завинчивани  крепежных болтов, а также их об зательного законтривани  (шплинтами или проволокой ).

Целью изобретени   вл етс  упрощение конструкции и увеличение ее надежности .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что вращение штанг при бурении то в одном направлении, то в противоположном (соответственно , и передача крут щего момента по штангам) осуществл етс  эксцентрично расположенными на концах штанг относительно оси бурени  цилиндрической расточкой и цилиндрическим хвостовиком, при этом узел блокировки выполнен в виде цилиндрической втулки, неподвижно закрепленной концентрично относительно наружной поверхности тела штанги и образующей с поверхностью муфты кольцевой зазор дл  размещени  ее в рабочем положении соединени , причем муфта установлена на теле штанги с возможностью вращени .

На фиг. 1 изображено соединение буровых штанг; на фиг. 2 - штанга в сборе; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 2.

Предлагаемое соединение состоит из буровой штанги 1, на одном конце которой имеетс  ниппельна  часть с наружной резьбой 2, например, круглого профил , и эксцентрично расположенна  относительно продольной оси штанги цилиндрическа  расточка 3, на противоположном конце штанги расположен цилиндрический хвостовик 4, эксцентриситет которого соответствует эксцентриситету цилиндрической расточки 3.

На наружной поверхности штанги 1 со стороны резьбы 2 закреплена, например с помощью запрессованных шрифтов 5 пола  цилиндрическа  втулка 6. С другой стороны на наружной поверхности штанги установлена соединительна  резьбова  муфта 7, продольное перемещение которой по штанге ограничиваетс  с одной стороны, например , пружинным кольцом 8, с другой - увеличенным наружным диаметром штанги. Соединительна  резьбова  муфта 7 с торца снабжена выступами 9 дл  ее завинчивани 

круглоторцовым ключом.

Соединение буровых штанг работает следующим образом.

Передача крут щего момента от одной буровой штанги к другой, независимо от их

0 направлени  вращени , осуществл етс  эксцентрично расположенными относительно продольной оси штанги цилиндрическими поверхност ми 3 и 4.

Дл  соединени  штанг в продольном

5 направлении служит резьбова  соединительна  муфта 7, котора  завинчиваетс  до плотного герметичного стыка цилиндрических торцов соедин емых штанг.

При завинчивании соединительной

0 резьбовой муфты 7 последн   входит в цилиндрическую расточку втулки 6, тем самым исключаетс  контакт этой муфты со стенками буримой скважины и, соответственно, обеспечиваетс  невозможность ее само5 произвольного отвинчивани  при заклинке штанг в скважине и продолжающейс  передаче крут щего момента штангам (в случае совпадени  направлений вращени  штанг и нарезки резьбы на штанге, в противном слу0 чае происходит зат гивание резьбового соединени ).

Завинчивание муфты 7 производитс  специальным круглоторцевым ключом за выступы 9. Резьбовое соединение, напри5 мер, с круглой резьбой, как показывает практика, обеспечивает надежное соединение штанг и самоторможение муфты даже при значительной вибрации буровых штанг. Аналогично производитс  соединение

0 буровой штанги с погружным пневмоудар- ником.

При бурении скважин в зависимости от физико-механических свойств буримых пород производитс  повторно-чередующеес 

5 реверсирование вращени  буровых штанг, например через каждые 2-5 м пробуренной скважины. Это позвол ет избежать искривлени  буримой скважины и, кроме того, обеспечить равномерный двухсторонний

0 износ лезвий примен емой коронки.

Предлагаемое соединение буровых штанг может быть применено при бурении глубоких взрывных скважин при работе, например , со станками, имеющими погруж5 ные пневмоударники.

Снижение отклонени  взрывных скважин от заданных направлений при бурении вееров позвол ет значительно снизить обь- емом негабаритов отбитой руды, а соответственно , и расходы св занные с

дополнительным дроблением руды до кондиционного размера.

Claims (2)

1. Формула изобретени  Соединение буровых штанг, включающее тело штанги ниппель с наружной резьбой , муфту с внутренней резьбой, эксцентрично размещенный на конце ниппел  цилиндрический хвостовик, взаимодействующий с ответной эксцентричной расточкой муфты, и узел блокировки, отл и0

   чающеес  тем, что, с целью упрощени  конструкции и увеличени  ее надежности, узел блокировки выполнен в виде цилиндрической втулки, неподвижно закрепленной концентрично наружной поверхности ниппел  и образующей с ней кольцевой зазор дл  размещени  муфты в рабочем положении соединени , причем муфта установлена на теле штанги с возможностью вращени .

   653

   ft

   II/

   7

   / H1 / r

   I I / / yxxxxyyVxyx / // /У /x/VvxVxv
2. 2. Z

   to.J

   Ф/г .4

   Фиг. 5