SU684134A1

SU684134A1 - Drillrig working member shock absorber

Info

Publication number: SU684134A1
Application number: SU782603959A
Authority: SU
Inventors: Евгений Акимович Кожемяко; Сергей Иванович Леваков; Вячеслав Александрович Зимин; Юрий Александрович Данков; Анатолий Дмитриевич Ковалев; Александр Сафронович Курдюков
Original assignee: Предприятие П/Я М-5903
Priority date: 1978-04-12
Filing date: 1978-04-12
Publication date: 1979-09-05

Description

1one

Изобретение относитс к буровой технике.The invention relates to a drilling technique.

Известен амортизатор рабочего органа бурового станка, содержащий подвижную втулку с упругими элементамиKnown shock absorber of the working body of the drilling machine, containing a movable sleeve with elastic elements

1.one.

Недостатком известного амортизатора вл етс недостаточное гашение вибраций при высоких амплитудах колебаний .A disadvantage of the known shock absorber is insufficient vibration damping at high vibration amplitudes.

Известен амортизатор рабочего органа бурового станка, содержащий подвижную и неподвижную втулки сKnown shock absorber of the working body of the drilling machine, containing the movable and fixed sleeve with

фланцами и упругие элементы, установленные между вращателем и ударным инструментом 2,flanges and elastic elements mounted between the rotator and the percussion instrument 2,

Однако известный амортизатор не обеспечивает снижени частоты собственных колебаний систеь4л буровой став-вращатель, а следовательно, система не защищена от резонансного режима.However, the known shock absorber does not reduce the frequency of natural oscillations of the system of a drill rig and rotator, and therefore, the system is not protected from a resonant mode.

Цель изобретени - снижение ударных и вибрационных нагрузок.The purpose of the invention is to reduce shock and vibration loads.

Цаль достигаетс за счет того, что упругие элементы размещены по обе стороны фланца неподвижной втулкThe tal is achieved due to the fact that the elastic elements are placed on both sides of the flange of the fixed sleeve

и имеют высоту, and have height

котора определ етс по формуле.Which is determined by the formula.

-.К.Ь,-.К.Ь,

высота Упругого элемента Elastic element height

где Н L К длина ударного инструмента коэффициент пропорциональности длины ударной волны к длине ударного инструмента; i- коэффициент кратности высоты упругого элемента к длине ударной волны.where H L K the length of the percussion instrument is the proportionality factor of the shock wave length to the length of the percussion instrument; i - coefficient of the multiplicity of the height of the elastic element to the length of the shock wave.

На чертеже изображен амортизатор рабочего органа бурового станка, продольный разрез.The drawing shows the shock absorber of the working body of the drilling machine, a longitudinal section.

Амортизатор рабочего органа бурового станка содержит неподвижную втулку 1 с фланцем, посаженную на шпиндель 2 вращател и зафиксированную стопорным кольцом 3. Подвижна втулка 4 установлена с помощью шлицев на шпинделе. Упругие элементы 5 и 6 установлены по ,обе стороны фланца неподвижной втулки и каждый имеет высоту, определенную из соотношени The shock absorber of the working body of the drilling machine contains a fixed sleeve 1 with a flange, mounted on the spindle 2 of the rotator and fixed by a retaining ring 3. The movable sleeve 4 is installed using splines on the spindle. The elastic elements 5 and 6 are installed on, both sides of the flange of the fixed sleeve and each has a height determined from the ratio

./%../%.

где Я - высота упругого элементаwhere I am the height of the elastic element

L - длина ударного инструментаL is the length of the percussion instrument

(буровой коронки); К - коэффициент пропорциональности длины ударной волны к длине ударного инструмента (дл цилиндрических тел , дл тел сложной геометрии ) ;(drill bit); K - coefficient of proportionality of the length of the shock wave to the length of the percussion instrument (for cylindrical bodies, for bodies of complex geometry);

jb- коэффициент кратности высоты упругого элемента к длине ударной волны (получен экспериментально и равен 0,0251) .jb is the coefficient of the multiplicity of the height of the elastic element to the length of the shock wave (obtained experimentally and is equal to 0.0251).

Гайка 7, навинченна на фланец подвижной втулки, имеет контрольные окна 8 и предназначена дл регулировки под сати упругих элементов.От самопроизвольного развинчивани в процессе работы гайка зафиксирована винтом 9,The nut 7, screwed onto the flange of the movable sleeve, has control windows 8 and is intended to adjust the elastic elements for sati. From spontaneous unscrewing during operation, the nut is fixed by screw 9,

Например, дл амортизатора, установленного во вращателе бурового станка имеющего длину ударного инструмента (буровой коронки) 192 мм, высота упругого элемента равна 19,3 мм (Н 192 X 4 X 0,0251 19,3 мм).For example, for a shock absorber installed in a rotator of a drilling machine having a percussion instrument (drill bit) length of 192 mm, the height of the elastic element is 19.3 mm (H 192 X 4 X 0.0251 19.3 mm).

Амортизатор рабочего органа бурового станка работает следующим образом .The shock absorber working body of the drilling machine works as follows.

При соударении буровой коронки с торцом пневмоударника в результате отскока ее от забо под действием упругих сил деформации возникают ударные волны, которые по буровому ставу и подвижной втулке 4 поступают к упругому элементу 6 и частично через гайку 7 в виде волн раст жени к упругому элементу 5. Проход через упругие элементы 5 и б, ударные волны затухают, снижа свею амплитуду, При этом высота упругих элементов 5 и 6 кратна длине ударной волны, а коэффициент кратности составл ет 0,0251. Частота же собственных колебаний системы буровой став-вращатель снижаетс до 5-8 Гц. Отношение частоты вынужденных колебаний 20-30 Гц кWhen a drill bit collides with an end of an air hammer as a result of its rebound from the bottom, under the action of elastic deformation forces, shock waves arise which, through the drill rod and the movable sleeve 4, arrive at the elastic element 6 and partially through the nut 7 in the form of extension waves to the elastic element 5. The passage through the elastic elements 5 and b, the shock waves attenuate, reducing their amplitude. The height of the elastic elements 5 and 6 is a multiple of the shock wave length, and the multiplicity factor is 0.0251. The frequency of natural oscillations of the rig-rotator system is reduced to 5-8 Hz. The ratio of the frequency of forced vibrations 20-30 Hz to

частоте собственных колебаний систеь« 5-8 Гц обеспечивает надежную работу всей системы в зарезонансном режиме.The natural frequency of the system "5-8 Hz ensures reliable operation of the entire system in a resonant mode.

Податливость и невысока жесткость (800-1200 кгс/см) упругих элементов 5 и б снижгоот динамическую составл ющую силы взгшмодействи ударного инструмента с забоем скважины. При этом снижают силы трени ударного инструмента о забой, а следовательно,The compliance and low rigidity (800-1200 kgf / cm) of the elastic elements 5 and b reduce the dynamic component of the force of the percussion tool with the bottom hole. At the same time, the force of the percussion percussion instrument is reduced, and consequently,

уменьшаетс износ лезвий буровой коронки . Динамическа составл юща взаимодействи ударного инструмента с забоем уменьшаетс в 3-3,5 и приближаетс к статическому усилию подачи .wear of the drill bit blades is reduced. The dynamic component of the interaction of the impact tool with the face decreases by 3-3.5 and approaches the static feed force.

Claims

1. Mountain Journal, 1972, 2, p. 58-61.

2. USSR author's certificate number 521387, cl. E 21 1/06, 1976.