(54) БУРОВОЙ СТАНОК(54) DRILLING MACHINE
Изобретение относитс к горной промышленности , р частности к буровым станкам дл проходки восстающих скважин большого диаметра. Известен буровой станок, содержаший раму с основанием, буровую головку со шпинделем и рычаги 1 . Однако такой станок имеет отдельный автономный привод механизма свинчивани и развинчивани , что усложн ет конструкцию, а наличие резьбового соединени труб требует болыиих затрат времени при спуско-подъемных операци х . Известен также буровой станок, содержащий раму с основанием и шарнирно закрепленные на нем захваты с гидроцилиндром фиксации труб, буровую головку со шпинделем и муфтой и рычаги 2. Недостатком этого бурового станка вл етс медленное осуществление спуско-подъемт 1х операций. Цель изобретени - ускорение спуско-подъем ных операций. Это достигаетс за счет снабжени сталка под вижной втулкой, установленной на типйнделе, и гвдроцилиндром подачи, шарнирно закрепленным на буровой головке и соединенным через рычаги с муфтой, причем втулка выполнена с отверстием некруглого профил дл взаимодействи с соответствующим профилем труб, а гидроцилиндр фиксации труб жестко соединен с основанием рамы и установлен параллельно захватам, с которыми он соединен через шток и рычаги. На фиг. 1 изображен буровой станок, общий вид; на фиг. 2 показана бурова штанга; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 сечение ,Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 изображена муфта с подвижной втулкой и гидроцилиндр с рычагами, с частичнь1м разрезом; на фиг. 6 показано расположение гидроцилиндра фиксации между захватами и удержание ими бурильной трубы. Буровой станок состоит из рамы с основанием 1, направл ющих опорных Стоек 2 и 3 и верхней перекладины 4. На направл ющих опорных стойках 2 и 3 с помощью гидравлических цилиндров 5 к 6 перемещаетс бурова головка 7, имеюща приводной двигатель 8 и цшиндель 9, на конце которого нарезана многозаходнал коническа резьба дл присоединени буровых штанг Ю. На шпинделе 9 выполнен шестигранный участок 11, на котором подвижно установлена блокирующа втулка 12, с помощью шариков 13 шарнирно соединенна с муфтой с 14, через которую подаетс промывочна жидкость во внутреннюю полость буровых штанг 10. Муфта 14 вместе с втулкой 12 йеремеш,аетс вдоль оси шпиндел 9 гидроцилиндром подачи 15 через систему шарнирно укрепленных рыча- ю гов 16 и 17.The invention relates to the mining industry, in particular to drilling rigs for penetrating large diameter revolving wells. Known drilling rig containing the frame with the base, the drilling head with a spindle and the levers 1. However, such a machine has a separate autonomous drive of the screwing and unscrewing mechanism, which complicates the design, and the presence of the threaded connection of pipes requires a large investment of time during the descent and lifting operations. Also known is a drilling machine that contains a frame with a base and hinges attached to it with grips with a cylinder for fixing pipes, a drilling head with a spindle and coupling and levers 2. A disadvantage of this drilling machine is the slow implementation of the 1x lifting and lifting. The purpose of the invention is the acceleration of launching operations. This is achieved by supplying the stalk under the sliding sleeve mounted on the tip and the feed cylinder, hinged to the drill head and connected via levers to the coupling, the sleeve being made with a non-circular profile hole to interact with the corresponding pipe profile, and the cylinder of pipe fixing is rigidly connected with the base of the frame and mounted parallel to the claws, with which it is connected via a rod and levers. FIG. 1 shows a drilling rig, general view; in fig. 2 shows a drill rod; in fig. 3 is a section A-A in FIG. 2; in fig. 4 section, bb in fig. 2; in fig. 5 shows a coupling with a movable sleeve and a hydraulic cylinder with levers, with a partial cut; in fig. 6 shows the location of the fixing hydraulic cylinder between the grippers and their retention of the drill pipe. The drilling machine consists of a frame with a base 1, guide support Racks 2 and 3 and the upper crossbar 4. On guide support struts 2 and 3, the drilling head 7, having a drive motor 8 and tsindel 9, is moved by hydraulic cylinders 5 to 6 the end of which is a multi-threaded tapered thread for attaching the drill rods Y. On the spindle 9 there is a hexagonal section 11 on which the locking sleeve 12 is movably mounted, with the help of balls 13 pivotally connected to the coupling with 14, through which the flushing fluid is fed bone into the inner cavity of the drill string 10. The sleeve 14 together with the sleeve 12 yeremesh, aets along the axis of the spindle 9, the hydraulic cylinder 15 via feed system is pivotally rycha- hardened beef 16 th and 17.
Устройство, фиксир)тощее буровую штангу, состоит из двух захватов 18 и 19, шарнирно закрепленных на неподвижных (относительно станины ) ос х 20 и 21 и шарнирно соединенных 15 через рычаги 22 и 23 со штоком 24 гидроцилинд-. ра фиксации 25. Захваты 18 и 19 прилегают к буровой штанге 10 участками 26 и 27, фиксиру штангу от поворота и движени ее вдоль продольной оси.20The device, fixed) lean drill rod, consists of two grippers 18 and 19, hinged on fixed (relative to the bed) axis x 20 and 21 and hinged 15 through levers 22 and 23 with a rod 24 hydraulic cylinders. fixing races 25. The grippers 18 and 19 are adjacent to the drill rod 10 in sections 26 and 27, fixing the rod from turning and moving it along a longitudinal axis.
При наращивании бурового става, когда про изводитс свинчивание буровых штанг, очередна бу;рова штанга подводитс в зону свинчивани . Бурова головка 7 гидроцилиндрами 5 и 6 опускаетс так, что резьбовой конец шпин- 25 дел 9 входит в резьбовую часть буровой штанги . Включением вращени шпиндел свинчивают шпиндель с бурбвой штангой. Затем опуска буровую головку 7 со штангой, ввод т ее наружный резьбовой конец во внутренний резьбо- 30 вой конец предыдущей штанги, зафиксированной захватами 18 и 19 в нижней плите станины, свинчивают штанги между собой. Развод т гидроцилиндром 25 захваты 18 и 19 и производ т бурение.35When the drilling rod is increased, when the drilling rods are screwed in, the next rod is brought into the make-up area. The drill head 7 is driven by hydraulic cylinders 5 and 6 so that the threaded end of the spins - 25 cases 9 enters the threaded part of the drill rod. By turning on the rotation of the spindle, the spindle is screwed with a bourgeois rod. Then, lowering the drill head 7 with the rod, insert its outer threaded end into the internal threaded end of the previous rod fixed by grippers 18 and 19 in the lower plate of the bed, screw the rods together. The cylinder 25 is diluted with grippers 18 and 19 and drilled. 35
После углублени скважины на величину, когда верхний квадрат буровой штанги 10 опускаетс до захватов 18 и 19, бурение прекра щают. Включают гидроцилиндр фиксации 25, шток 24 через рычаги 22 и 23 поворачивает захваты 18 40 и 19, которые фиксируют буровую штангу дл того, чтобы участки 26 и 27 прилегли ксоответствующим поверхност м квадрата буровой штанги, ее медленным врахцением ориентируют необходимым образом. После этого реверсиру- 45 ют вращение шпиндел 9, развинчива конусное резьбовое соединение между шпинделем и штангой . Поднимают буровую головку в верхнее крайнее положение. Затем навинчивают очередную буровую штангу и т.д.50After the well is deepened by the amount when the upper square of the drill rod 10 descends to the grippers 18 and 19, the drilling is stopped. The locking cylinder 25 is turned on, the rod 24 turns the grippers 18, 40 and 19 through the levers 22 and 23, which fix the drill rod so that sections 26 and 27 lie against the corresponding surfaces of the square of the drill rod, orient it with a slow movement. After this, the rotation of the spindle 9 is reversed, unscrewing the tapered threaded connection between the spindle and the rod. Raise the drill head to the upper end position. Then screw the next drill rod, etc. 50
При разбуривании передовой скважины снизувверх буровые штанги развинчиваютс . После того, как скважина разбурена на полный ход буровой головки, последнюю опускают так, чтобы нижний квадратный участок штанги, соеди- 55 ненный со птишхелем, совпал с фиксирующими захватами 18 и 19. Включением гидроцилиндра фиксащш 25 фиксируют буровую штангу. Реверсируют вращение и гиндел 9, срыва зат жку реэьбово1о соединспн пгинлдел i буровой штангой, не разворачива соединение полностью . Включают гидроцилиндр 15, который через рычаги 16 и 17 сдвигает муфту 14 и втулку 12 вниз, на;дви1а муфту 12 на шестигранный участок буровой штанги, дл чего медленным вращением шпиндел ориентирует втулку 12 соответствуюшим образом. Втулка 12 блокирует шпиндель 9 и штангу 10 от поворотов относительно друг друга. Развод т захваты 18 и 19, поднимают буровую головку так, чтобы можно бьщо захватами 18 и 19 зафиксировать доследующую буровую штангу за ее верхний квадратный участок и реверсированием вращени шпиндел 9 развинчивают резьбовое соединение между штангами. Переключают гидроцилиндр 15. Муфта 14 с втулкой 12 поднимаюс в верхнее положение и не мешают отвинчиванию буровой штанги. Штангу укрепл ют в манипул торе и окончательно развинчивают, включа вращение шпиндел 9 на развинчивание Затем опускают буровую головку. Свинчивают шпиндель 9 с буровой штангой, зафиксированно в, захватах 18 и 19, развод т их гидроцилиндром фиксации 25 и производ т разбуривание скважины. Цикл повтор етс .When the advanced well is drilled from bottom to top, the drill rods unscrew. After the borehole has been drilled for the full stroke of the drill head, the latter is lowered so that the lower square section of the rod connected with the bird driver coincides with the fixing grippers 18 and 19. By activating the hydraulic cylinder of the fixing 25, the drill rod is fixed. Reversing the rotation and hindle 9, the breakdown of the tightening of the reebovoyo junction pginledel i the drill rod, without unfolding the connection completely. The hydraulic cylinder 15 is turned on, which, through the levers 16 and 17, pushes the coupling 14 and the sleeve 12 downward, on the movement of the coupling 12 to the hexagonal section of the drill rod, for which, by slow rotation of the spindle, orients the sleeve 12 in an appropriate manner. The sleeve 12 blocks the spindle 9 and the rod 10 from turning relative to each other. Dissolve the grippers 18 and 19, raise the drill head so that the grippers 18 and 19 can be fixed to the next drill rod in its upper square section and unscrew the threaded connection between the rods by reversing the rotation of the spindle 9. Switch the cylinder 15. The coupling 14 with the sleeve 12 raises to the upper position and does not interfere with the unscrewing of the drill rod. The rod is fixed in the manipulator and finally unscrewed, including the rotation of the spindle 9 to unscrew it. Then the drill head is lowered. The spindle 9 is screwed with the drill rod, fixed in the grippers 18 and 19, diluted with a fixing cylinder 25 and drilled. The cycle is repeated.
Замена специального механизма дл свинчивани - развинчивани буровых штанг блокировочной втулкой, объединенной с муфтой дл подачи промывочной жидкости, существенно уменьшает его габариты и массу, упрощает операцию по обмену буровых штанг в буровом ставе и в конечном итоге ускор ет проведение спуско-подъемных операций.Replacing the special mechanism for screwing and unscrewing the drill rods with a locking sleeve combined with a coupling for supplying the flushing fluid significantly reduces its size and weight, simplifies the operation of exchanging the drill rods in the drill rod and ultimately speeds up the tripping operation.