SU950891A1 - Патрон бурового станка - Google Patents

Description

(54) ПАТРОН БУРОВОГО СТАНКА

1

Изобретение относитс  к горной промышленности , в частности к патронам буровых станков.

Известен патрон бурового станка, включающий корпус, подпружиненные рычаги и оси, в котором рычаги выполнены однопле- 5 чими, оси которых расположены в плоскости , не проход щей через ось вращени  патрона , причем один из рычагов снабжен стопором дл  фиксации нерабочего положени  1.10

Недостатком патрона  вл етс  то, что передача крут щего момента от него на буровой став обеспечиваетс  через малую площадь контакта рычага и паза штанги, ограничивающую величины нагрузок, а следовательно , длину и диаметр скважины. Пат- 15 рон не допускает работ по расширению скважин обратным ходом при демонтаже штанг, так как площадь контакта рычага и паза штанги в этом случае особенно мала. Патрон не обеспечивает реверсирование бу- 2о рового стана без подхода оператора к станку .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  патрон бурового станка, включающий корпус с пазами, св занный с вращателем , стакан и запирающее устройство с пружиной, рычагами и фиксатором 2.

Патрон бурового станка характеризуетс  недостаточной производительностью из-за отсутстви  автоматизации захвата и освобождени  штанг.

Цель изобретени  - обеспечение дистанционного и автоматического управлени  работой патрона посредством механизации процессов захвата и освобождени  штанг, повыщение прочности, а также снижение трудоемкости и затрат времени на вспомогательные операции при бурении.

Дл  достижени  поставленной цели в патроне бурового станка, включающем корпус с пазами, св занный с вращателем, стакан и запирающее устройство с пружиной, рычагами и фиксатором, запирающее устройство выполнено Б виде подвижных вилок, размещенных в пазах корпуса перпендикул рно оси вращени  и св занных друг с другом посредством осей, пружин и рычагов, концы которых попарно соединены посредством расположенных в направл ющих корпуса пальцев, установленных с возможностью взаимодействи  со стаканом, имеющим фиксатор, св занный с.гнездами вращател  посредством дополнительных рычагов. Кроме того, патрон снабжен параллелограммным механизмом, выполненным в виде двух пар рычагов, которые шарнирно св заны с вращателем, а одна из пар соединена ст жкой. На фиг. 1 показан патрон по оси вращени ; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1. Патрон состоит из установленного на выходном валу вращател  1 бурового станка корпуса 2 с гнездом 3 дл  размещени  хвостовика щтанги, каналом 4 дл  подвода промывочной жидкости, уплотнением 5 и пазом 6, перпендикул рным оси вращени  л симметрично расположенным по бокам гнезда 3. В пазу 6 навстречу друг другу установлены две подвижные снабженные профильными вырезами вилки 7 с закрепленными в них ос ми 8, через окна 9 корпуса 2 выход щими за его внешний контур. Оси 8 попарно св заны между собой пружинами сжати  10. Кроме того, на ос х 8 щарнирно установлены рычаги 11, свободные концы которых попарно соединены пальцами 12, консольно выход щими на обе стороны от рычагов. Концы пальцев 12, направленные к оси вращени  патрона, размещены в пазах 13 корпуса 2, а противоположные концы с незначительным зазором установлены под кольцевым торцем 14 стакана 15, охватывающего корпус 2. Эти концы пальцев могут быть снабжены роликами. В одном из отверстий 16 стакана 15 размещен подпружиненный фиксатор 17, попеременно вход щий в кинематическую св зь с гнездами 18 или 19 одного из кронщтейнов 20, закрепленных на вращателе 1. На кронштейне 20 со стороны фиксатора 17 с помощью оси 21 установлен поворотный рычаг 22 со щтырем 23, вход щим в гнездо 19. Стакан 15 через оси 24 и 25, 26 и 27 и две пары рычагов 28 и 29, составл ющие два одинаковых параллелограммных механизма , св зан с кронштейнами 20 и удерживаетс  ими от вращени . Рычаги 29 двуплечие и соединены между собой ст жкой 30 Отверсти  31 и 32 рычагов 28 и 29 выполнены овальными. При работе патрона оси 8, пружины 10, рычаги 11 и пальцы 12 вращаютс  совместно с его корпусом 2. Управление работой (открытие и закрытие ) патрона при дистанционном и автоматическом управлении обеспечиваетс  при помощи копиров, которые устанавливаютс  на подхвате и питателе штанг бурового станка. В описании подхват, -питатель и копиры не показаны, а направлени  их поочередного взаимодействи  с элементами патрона указаны стрелками Г и Д. Кроме того, патрон снабжен средствами открыти  и закрыти  его вручную. Работает патрон следующим образом. На фиг. 1-4 патрон показан в положении «Закрыто. При бурении скважины после перемещени  вращател  1 с патроном и буровым ставом в крайнее переднее положение относительно бурового станка и при последующем закрытии подхвата его копир, надвига сь на стакан 15 (показано стрелкой Г), смещает стакан вниз относительно корпуса 2 (в сторону вращател ). При этом фиксатор 17 утапливаетс  в отверстие 16, выходит из контакта с гнездом 18 и входит в гнездо 17, выталкива  из него штырь 23 с одновременным поворотом влево рычага 22 вокруг оси 21. Фиксатор 17 через гнездо 19 удерживает стакан 15 в нижнем положении. Одновременно торец 14 стакана 15 входит в контакт с внещними концами пальцев 12 и смещает пальцы вниз вдоль пазов 13. Рычаги 11, поворачива сь вокруг пальцев 12 при их смещении, через оси 8 раздвигают вилки 7, открыва  патрон (освобожда  щтангу) и раст гивают пружины 10. При смещении стакана 15 вниз рычаги 28 и 29 одновременно и на одинаковые углы поворачиваютс  вокруг осей 24 и 25. Овальность отверстий 31 и 32 св зи рычагов 28 и 29 с ос ми 26 и 27 стакана 15 обеспечивает пр молинейность смещени  последнего . Описанным способом запирающее устройство патрона приводитс  в положение «Открыто с одновременным освобождением нижнего конца штанги от удержани . Открытый патрон совместно с вращателем смещаетс  в заднее (нижнее) положение относительно бурового станка. Затем каретка питател  подает очередную щтангу на ось бурени  и удерживает ее на оси до обеспечени  соединени  этой щтанги с нижним концом наход щегос  в скважине и удерживаемого подхватом бурового става, а также с патроном (на фиг. не показано). При подаче вперед патрон надвигаетс  на нижний конец щтанги, который входит в гнездо 3. -После входа нижнего конца щтанги в гнездо 3 и перед началом свинчивани  штанги с буровым ставом рычаг 22 надвигаетс  на копир каретки питател  (направление действи  копира на рычаг показано стрелкой Д), штырь 23 смещаетс  в гнездо 19 и выталкивает из него подпружиненный фиксатор 17, утаплива  его в отверстие 16 стакана 15. Проворачиванием патрона при совмещении лысок щтанги с профильными пазами вилок 7 последние под действием пружины 10 смещаютс  к оси вращени  патрона и захватывают щтангу. Рычаги 11, поворачива сь пальцами 12 перемещают стакан

15 в верхнее положение, при этом фиксатор 17 входит в гнездо 18. Рычаги 28 и 29 также переход т в верхнее положение. Патрон приходит в положение «Закрыто.

Дальнейшими вращени ми и продольным перемещением вперед патрона обеспечиБаетс  свинчивание штанги с буровым ставом . Затем каретка питател  отводитс  в сторону, подхват открываетс  и производитс  бурение скважины на длину штанги. В дальнейшем цикл работ повтор етс .

Перед началом работ по расширению скважины (демонтажу буровых штанг) копиры подхвата и питател  перестанавливаютс  таким образом, чтобы копир подхвата взаимодействовал с рычагом 22 (направление по стрелке Д), а копир каретки питател  взаимодействовал со стаканом 15 (направление по стрелке Г).

При расширении скважины (демонтаже штанг) патрон работает следующим образом .

Открытый патрон вращателем 1 перемещаетс  в верхнее положение, нижний конец последней штанги бурового става входит в гнездо 3. Открываетс  подхват и его копир, действу  по стрелке Д на рычаг 22, утапливает штырь 23 в гнездо 19 и выталкивает фиксатор 17 в отверстие 16 стакана 15.

При проворачивании патрона профильные пазы вилок 7 совмещаютс  с лысками штанги, под действием пружин 10 вилки 7 смещаютс  к оси вращени  патрона, запира  щтангу, и через рычаги 11 и пальцы 12 перестанавливают стакан 15 в верхнее положение. Фиксатор 17 стопорит стакан 15 относительно гнезда 18, рычаги 28 и 29 переход т в верхнее положение, а патрон в целом - в положение «Закрыто.

Вращением и подачей патрона вниз обеспечиваетс  расширение скважины (опускание става) на длину одной штанги.

В конце хода вращател  подхват закрываетс , а каретка питател  перемещаетс  к оси бурени  и захватывает опущенную вниз щтангу. Последующим вращением в левую сторону патрона и ограниченной подачей его вниз происходит отвинчивание штанги от бурового става. В конце развинчивани  патрон надвигаетс  стаканом 15 на копир каретки питател  (действие по стрелке Г).

Стакан 15 смешаетс  вниз относительно корпуса 2 natpoHa и через пальцы 12, рычаги 11, оси 8 раздвигает вилки 7, опускает рычаги 28 и 29 и фиксируетс  в нижнем положении фиксатором 17 и гнездом 19. Патрон перешел в положение «Открыто. При дальнейшем опускании патрона вниз штанга выходит из гнезда 3.

Смещаетс  в исходное положение каретка питател  с подачей сн той штанги в питатель , и начинаетс  очередной цикл демонтажа следующей щтанги.

Пазы 13 корпуса 2 патрона в процессе работы через пальцы 12 и рычаги 11 обеспечивают синхронность перемещений вилок 7 в пазу 6.

Двухплечими рычагами 29 через ст жку 30 обеспечиваетс , при необходимости, открытие и закрытие патрона вручную. При этом усилие прикладываетс  к ст жке 30 и через рычаги 29 и оси 27 передаетс  на стакан 1.5, пальцы 12, рычаги 11, оси 8 вилки 7, фиксатор 17, пружины 10. Канал 4 обеспечивает подвод промывочной жидкости в буровой став, а уплотнение 5 устран ет ее утечки через патрон.

Дл  сн ти  усилий, возникающих от передачи крут щего момента между рабочими поверхност ми вилок и лысками штанг при бурении, необходимо кратковременное вклю чение патрона на реверс или механическое отключение его через муфту от передач вращател .

Предложенный патрон обеспечивает дистанционное и автоматическое управление его работой, что сокращает трудоемкость и затраты времени на вспомогательные операции при ведении буровых работ. Патрон также снабжен средствами управлени  его работой вручную.

Claims (2)

1.Патрон бурового станка, включающий корпус с пазами, св занный с вращателем, стакан и запирающее устройство с пружиной , рычагами и фиксатором, отличающийс  тем, что, с целью повышени  производительности , за счет автоматизации захвата и освобождени  штанг, запирающее устройство выполнено в виде подвижных вилок, размещенных в пазах корпуса перпендикул рно оси вращени  и св занных друг с другом посредством осей, пружины и рычагов, концы которых попарно соединены посредством расположенных в направл ющих корпуса пальцев, установленных с возможностью взаимодействи  со стаканом, имеющим фиксатор, св занный с гнездами вращател  посредством дополнительных рычагов.

2.Патрон по п. 1, отличающийс  тем, что он снабжен параллелограммным механизмом , выполненным в виде двух пар рычагов , которые шарнирно св заны с вращателем , а одна из пар соединена ст жкой.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 576400, кл. Е 21 С 3/34, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 340776, кл. Е 21 С 3/34, 1976 (прототип ) . Ц fi I f5 J6 №111112 310 2 6 } S IB 28 5 i7 I tjf ;

1%

17 27 32

30