SU949172A1

SU949172A1 - Drilling rig chuck

Info

Publication number: SU949172A1
Application number: SU803211428A
Authority: SU
Inventors: Михаил Самсонович Сафохин; Игорь Дмитриевич Богомолов; Николай Михайлович Скорняков; Константин Викторович Начев; Леонид Евгеньевич Маметьев; Юрий Спиридонович Щербаков
Original assignee: Кузбасский Политехнический Институт
Priority date: 1980-12-04
Filing date: 1980-12-04
Publication date: 1982-08-07

Description

(54) ПАТРОН БУРОВОГО СТАНКА(54) DRILL MACHINE

1one

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к патронам буровых машин.The invention relates to the mining industry, in particular to chucks of drilling machines.

Известен патрон буровой машины, состо ший из корпуса, имеющего полость, горизонтальные и вертикальные пазы 1.A well-known chuck of a drilling machine consisting of a body having a cavity, horizontal and vertical grooves 1.

Недостатком этого патрона вл етс то, что его можно использовать со штангами, имеюш.ими штифты, посредством которых передаютс крут щий момент и осевое усилие , кроме того, при соединении штанги с патроном приходитс многократно включать привод врашател машины дл ориентации штанги относительно зева патрона. Это приводит к потер м рабочего времени.The disadvantage of this cartridge is that it can be used with rods, i.e. pins, by means of which torque and axial force are transmitted, in addition, when connecting the rod to the cartridge, it is necessary to repeatedly turn on the drive of the machine for orientation of the rod relative to the chuck mouth. This leads to loss of working time.

Наиболее-близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс патрон бурового станка , включающий корпус с полостью, в которой размещена подвижна втулка с направл ющими элементами на внутренней поверхности и упругие элементы 2.Closest to the proposed technical essence and the achieved result is the chuck of the drilling machine, which includes a housing with a cavity in which a movable sleeve with guide elements on the inner surface and elastic elements 2 are placed.

Недостатком этого патрона вл етс невозможность соединени штанги с патроном без вращательных операций, что приводит к затратам рабочего времени на ориентацию хвостовика штанги в зев патрона, кроме того , устройство не позвол ет осуществл ть без вращени соединени штанги с патроном при выносе-и удержании ее на оси бурени манипул тором с управл емым захватом.The disadvantage of this cartridge is the impossibility of connecting the rod with the cartridge without rotational operations, which leads to the cost of working time for the orientation of the rod shank in the cartridge s mouth, moreover, the device does not allow to carry out without rotating the connection of the rod with the cartridge Drill axes with controlled gripper.

5Целью изобретени вл етс сокращение5 The purpose of the invention is to reduce

затрат времени на вспомогательные операции .time spent on auxiliary operations.

Дл достижени поставленной цели патрон бурового станка, включающий корпус сTo achieve this goal, the chuck of the drilling rig, including the body with

10 полостью, в которой размещена подвижна втулка с направл ющими элементами на внутренней поверхности и упругие элементы, снабжен штифтами, а в корпусе выполнены горизонтальные пазы, в которых размещены названные выше щтифты, один конец10, a cavity in which a movable sleeve with guide elements on the inner surface and elastic elements is placed is provided with pins, and horizontal grooves are made in the body, in which the above-mentioned shafts are placed, one end

5 которых жестко соединен с втулкой, а другой посредством упругого элемента - с корпусом, при этом втулка установлена с возможностью поворота.5 of which are rigidly connected to the sleeve, and the other by means of an elastic element - to the body, while the sleeve is installed with the possibility of rotation.

Кроме того, направл ющие элементы вы20 полнены в виде призм.In addition, the guiding elements are embodied in the form of prisms.

На фиг. 1 изображен патрон, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 3.FIG. 1 shows the cartridge, a general view; in fig. 2 - the same, top view; in fig. 3 - section A-A of FIG. 2; in fig. 4 shows a section BB in FIG. 3; in fig. 5 shows a section B-B in FIG. 3

Патрон состоит из корпуса 1, в котором выполнены горизонтальные пазы 2. В корпусе имеетс полость, в которой размещена с возможностью поворота втулки 3, сопр женна торцом,с дном 4 корпуса 1. К внешней поверхности втулки 3 прикреплены штифты 5. Концы штифтов 5 размещены в пазах 2. К штифтам укреплены упругие элементы 6, другие концы которых укреплены на корпусе 1. К внутренней поверхности втулки 3 прикреплены направл ющие элементы 7, выполненные в виде призм. Наклонные поверхности 8 направл ющих элементов 7 вл ютс поверхност ми дл скольжени бурта штанги. Поверхности 9 элементов 7 образуют гнездо патрона, размеры и форма которого соответствуют бурту штанги. В нижней части направл ющих элементов 7 выполнены Г-образные пазы, поверхности 10 и 11 которых вл ютс упорами байонетного соединени . Поверхность 10 Г-образНого выреза удалена от дна 4 патрона на рассто ние, равное не менее высоты бурта штанги. Патрон имеет крышку 12, закрепленную, например, болтами к корпусу 1.The cartridge consists of a housing 1 in which horizontal grooves 2 are made. In the housing there is a cavity in which the sleeve 3 is rotatably arranged, butted with the bottom, with the bottom 4 of the housing 1. The pins 5 are attached to the outer surface of the sleeve 3. The pin ends 5 are placed in the slots 2. Elastic elements 6 are fastened to the pins, the other ends of which are fixed to the housing 1. Guiding elements 7 are made to the inner surface of the sleeve 3, made in the form of prisms. The inclined surfaces 8 of the guide elements 7 are surfaces for sliding the collar of the rod. The surface 9 of the elements 7 form the socket of the cartridge, the size and shape of which correspond to the collar bar. In the lower part of the guide elements 7, L-shaped grooves are made, the surfaces 10 and 11 of which are the stops of the bayonet connection. The surface of the 10 G-shaped notch is removed from the bottom of the 4 cartridges at a distance equal to not less than the height of the collar of the rod. The cartridge has a cover 12 fixed, for example, by bolts to the housing 1.

Патрон при бурении пр мым ходом работает следующим образом.The chuck while drilling in the forward direction works as follows.

Штанга манипул тором с управл емым захватом устанавливаетс на ось бурени . Вращатель машины с патроном из крайнего нижнего положени подаетс к штанге без вращени . Если бурт (хвостовик) штанги соориентирован относительно гнезда патрона , то бурт свободно входит в гнездо. При осевом перемещении патрона бурт скользит по поверхности 9 до тех пор, пока не упретс в дно патрона. Штанга захвачена патроном. Манипул тор отвод т с оси бурени . Вращатель машины с патроном включаетс на вращение. Патрон проворачиваетс относительно бурта штанги и упираетс в него поверхностью 11. Штанге начинает передаватьс крут щий момент. Проворот патрона относительно бурта щтанги возможен потому, что бурт размещаетс при упоре в дно 4 корпуса 1 в пространстве, образованном дном корпуса и поверхностью 10 Г-образных вырезов. Однако наиболее веро тен случай когда бурт (хвостовик) штанги не соориентирован относительно гнезда патрона. Тогда при осевом перемещении патрона бурт ложитс на наклонные поверхности 8 направл ющих элементов 7. Осевое перемещение патрона приводит к тому, что бурт (хвостовик) начинает скользить по наклонным поверхност м 8. Из-за действи осевого усили и скольжени бурта осуществл етс поворот втулки 3. Поворот втулки 3 вызывает перемещение штифтов в пазах 2 и разжатие упругих элементов 6.A manipulator bar with a controlled gripper is mounted on the drill axis. The rotator of the machine with the chuck from the lowest position is fed to the rod without rotation. If the collar (shank) of the rod is oriented relative to the socket of the cartridge, then the collar freely enters the socket. When the cartridge is axially moved, the collar slides over the surface 9 until it rests against the bottom of the cartridge. The bar is captured by the chuck. The manipulator is retracted from the drill axis. The rotator of the machine with the chuck is turned on for rotation. The cartridge rotates relative to the collar of the rod and rests against it with surface 11. The torque starts to be transmitted to the rod. The turning of the cartridge relative to the collar of the shaft is possible because the collar is placed with the emphasis placed in the bottom 4 of the housing 1 in the space formed by the bottom of the housing and the surface of 10 L-shaped notches. However, the most likely case is when the collar (shank) of the rod is not oriented relative to the socket of the cartridge. Then, with the axial movement of the cartridge, the collar rests on the inclined surfaces of the 8 guiding elements 7. The axial movement of the cartridge causes the shoulder (shank) to slide along the inclined surfaces 8. Due to the axial force and sliding of the collar, the sleeve 3 rotates. The rotation of the sleeve 3 causes the movement of the pins in the grooves 2 and the release of the elastic elements 6.

Как только за счет поворота втулки гнездо патрона соориентируетс относительно профил бурта (хвостовика) щтанги.As soon as, due to the turn of the sleeve, the socket of the cartridge is oriented relative to the profile of the collar (shank).

то бурт, скольз по поверхност м 9 направл ющих элементов, упретс в дно 4, а упругий элемент, сжима сь, возвратит втулку 3 в исходное полжение. Манипул тор отводитс с оси бурени , и осуществл етс цикл бурени на длину штанги. Работа патрона (передача крут щего момента и осевого усили ) описана выше.Then the shoulder, sliding along the surfaces of the 9 guiding elements, will be pressed into the bottom 4, and the elastic element, squeezing, will return the sleeve 3 to its original position. The manipulator is retracted from the drilling axis, and the drilling cycle is carried out for the length of the rod. The operation of the cartridge (transmission of torque and axial force) is described above.

При бурении обратным ходом (разбуривание пионерской скважины до .необходимого диаметра) патрон работает следующим образом.When drilling in reverse (drilling the pioneer well to the required diameter), the cartridge works as follows.

При окончании разбуривани на длину одной штанги вращатель с патроном занимает нижнее положение, но не крайнее.At the end of drilling for the length of one rod, the rotator with the cartridge takes the lower position, but not the extreme.

Буровой став устанавливаетс буртом штанги, не вход щей в патрон, на подхват. Реверсируетс направление вращени вращател .The drilling rig is installed by the collar of the rod, which is not included in the cartridge, in the pickup. The direction of rotation of the rotator is reversed.

Так как изменилось направление вращени , патрон проворачиваетс относительно бурта штанги и поверхностью 9 упираетс в него. Происходит отвинчивание штанги от бурового става. Отвинчивание возможно потому, что став установлен на подхвате и удерживаетс от вращени . После отвинчивани щтанги от става она манипул тором убираетс с оси бурени , например, в кассету .Since the direction of rotation has changed, the cartridge rotates relative to the collar of the rod and the surface 9 abuts against it. Unscrewing of the rod from the drill rod. Unscrewing is possible because it is mounted and is kept from rotating. After unscrewing the rod from the gate, it is removed from the drill axis with a manipulator, for example, in a cassette.

Дл захвата става (нижней щтанги става ) вращатель с патроном без вращени подаетс в осевом направлении. Операции захвата конечной штанги (установленной на подхвате) бурового става аналогичны вышеописанным .In order to grip the rod (lower rod of the rod), the rotator with the cartridge without rotation is fed in the axial direction. The operation of capturing the final rod (installed on the pick-up) of the drill rod is similar to the above.

Предлагаемое устройство позвол ет уменьшить потери рабочего времени.The proposed device can reduce the loss of working time.

Claims

1. A drill rig cartridge that includes a housing with a cavity in which a movable sleeve with guide elements on the inner surface and elastic elements are placed, characterized in that, in order to reduce the time spent on auxiliary operations, the cartridge is provided with pins, and the grooves in which the above-named pins are placed, one end of which is rigidly connected to the sleeve and the other through the ynpyf-oro element to the body, while the sleeve is rotatably mounted.

2. A cartridge according to claim 1, characterized in that the guiding elements are made in the form of prisms.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR Author's Certificate for Application No. 3002468, cl. E 21 C 9/00, 1980.

2. USSR author's certificate

No. 194023, cl. E 21 C 3/20, 1966 (prototype).

U

IL

Jll

to

FIG. f