UA9621U - Lock joint of screw sections of drill mill - Google Patents

Description

Опис винаходу

Корисна модель стосується гірничодобувної промисловості, зокрема, замкових з'єднань шнекових секцій 2 бурового поставу (авт. св-во СРСР Мо 279516, кл. Е?2ів 17/02, опубл. 26.08.1970), що містить на кінці однієї секції хвостовик з кільцевою проточкою і на кінці суміжної секції - втулкову муфту з відповідним хвостовику осьовим отвором, внутрішньою кільцевою проточкою і радіальними отворами. У кільцевій проточці муфти розміщені замикаючі елементи у вигляді шдпружинених кільцевих секторів, установлені рухомо з можливістю взаємодії з розмикаючими елементами. Розмикаючі елементи утворені обіймою з виступами та двоплечими 70 важелями. У радіальних отворах муфти установлені двоплечеві важелі з осями, на яких вони обертаються, та осі секторів. У вкладишах, установлених на зовнішній поверхні муфти, розташовані пружини і стакани.

Основним недоліком відомого замкового з'єднання є низька надійність з'єднання суміжних секцій бурового поставу через присутність елементів, які виступають за межі корпусу муфти, що призводить до їх деформації та поламання при взаємодії з матеріалом, що транспортується. Крім того, може виникати заштибованість елементів 72 замкового з'єднання, зокрема, через незафіксоване положення обойми, яке спричиняє самочинне роз'єднання при витяганні секцій із свердловини. Недоліком є також складність конструкції замкового з'єднання.

Найближчим аналогом корисної моделі, що заявляється, є замкове з'єднання шнекових секцій бурового поставу (патент України Мо 53722, кл. Е218В17/046, опубл. 17.02.2003), що містить на кінці однієї секції хвостовик з кільцевою проточкою і на кінці суміжної секції - втулкову муфту з відповідним хвостовику осьовим отвором, внутрішньою кільцевою проточкою і радіальними отворами. У кільцевій проточці муфти розміщені замикаючі елементи у вигляді підпружинених кільцевих секторів, установлені рухомо з можливістю взаємодії з розмикаючими елементами. У радіальних отворах муфти закріплені опорні корпуси, з'єднані з радіально розташованими напрямними осями, що з'єднані внутрішніми кінцями з замикаючими елементами. Розмикаючі елементи розміщені у кільцевій проточці муфти і виконані у вигляді підпружинених кільцевих секторів, 22 установлених рухомо. При цьому вони зв'язані з штовхачами, розташованими рухомо у відповідних радіальних -о отворах корпусу муфти. Замикаючі та розмикаючі елементи розташовані діаметрально попарно з можливістю взаємодії між собою радіальними поверхнями. Кожний опорний корпус виконаний як одне ціле з відповідною напрямною віссю. Замикаючі елементи установлені рухомо відносно напрямних осей з можливістю переміщення в радіальному напрямку. --

Відоме замкове з'єднання має ряд недоліків. Через попадання штибу корисних копалин та породи в зазори Га між стінками радіальних отворів муфти і бічними поверхнями рухомо установлених у цих отворах штовхачів кільцевих секцій розмикаючих елементів може виникати заклинювання штовхачів в радіальних отворах муфти, о внаслідок якого при з'єднанні суміжних шнекових секцій зменшується глибина утеплювання кільцевих секторів Ге») замикаючих елементів у внутрішній кільцевій проточці муфти і вони не доходять до внутрішнього діаметру проточки хвостовика. Це обумовлює зменшення площі поверхні зчеплення муфти з хвостовиком у радіальному напрямку, що знижує надійність з'єднання секцій. З цієї причини при зворотному ході шнекового поставу, який має місце під час витягання шнекового поставу із свердловини, може виникати самочинне роз'єднання « шнекового поставу. Крім того, під час багаторазового набігання штовхачів на породу може виникати їх 8 утеплювання в радіальних отворах муфти, що також може призводити до роз'єднання шнекового поставу під час його зворотного ходу. Розглянуті вище недоліки конструкції відомого замкового з'єднання спричиняють с зменшення продуктивності праці при добуванні корисних копалин через самочинне розчеплення шнекових секцій з» бурового поставу.

В основу корисної моделі поставлена задача створення замкового з'єднання шнекових секцій бурового поставу, в якому за рахунок нового конструктивного виконання опорних корпусів і розмикаючих елементів і нової форми взаємозв'язку напрямних осей із замикаючими елементами і опорними корпусами підвищується іш надійність з'єднання шнекових секцій бурового поставу шляхом зменшення впливу навколишнього середовища

Ге») при добуванні корисних копалин і шляхом спрощення конструкції замкового з'єднання.

Замкове з'єднання шнекових секцій бурового поставу, що заявляється, як і найближчий аналог, містить на о кінці однієї секції хвостовик з кільцевою проточкою і на кінці суміжної секції - втулкову муфту з відповідним .а 70 хвостовику осьовим отвором, внутрішньою кільцевою проточкою і радіальними отворами. У кільцевій проточці муфти розміщені замикаючі елементи у вигляді підпружинених секторів. Ці замикаючі елементи установлені рухомо з можливістю взаємодії з розмикаючими елементами. В радіальних отворах муфти закріплені опорні корпуси. Опорні корпуси з'єднані з радіально розташованими напрямними осями, що з'єднані внутрішніми кінцями з замикаючими елементами. Новим у замковому з'єднані, згідно з корисною моделлю, є те, що кожний

СС о5 опорний корпус виконаний у вигляді втулки, кожна напрямна вісь жорстко з'єднана з відповідним замикаючим елементом і установлена в осьовому отворі опорного корпусу з можливістю переміщення в радіальному напрямку, і кожний з розмикаючих елементів виконаний у вигляді корпусної деталі грибоподібної форми з зовнішньою кільцевою проточкою і внутрішньою порожниною і закріплений з можливістю знімання на зовнішньому кінці напрямної осі ззовні муфти у щільному контакті з опорним корпусом, причому зовнішній кінець 60 напрямної осі розміщений у внутрішній порожнині розмикаючого елемента.

Нове конструктивне виконання опорних корпусів, нова форма їх взаємозв'язку з напрямними осями і нова форма взаємозв'язку напрямних осей з замикаючими елементами дає можливість спростити конструкцію замкового з'єднання, виключивши окремо розташовані у корпусі муфти вузли з розмикаючими елементами і радіальні отвори в корпусі муфти для цих вузлів. При цьому стає можливим реалізувати в кожному з вузлів бо замикання - розмикання функцію роз'єднання за допомогою однієї суцільної корпусної деталі, яка безпосередньо взаємодіє з напрямною віссю, жорстко сполученою з замикаючим елементом. Тобто у два рази зменшується кількість вузлів, необхідних для виконання операцій з'єднання і роз'єднання, і відповідно зменшується кількість елементів. Напрямні вісі додатково виконують функцію тяг замикаючих елементів під час роз'єднання замкового з'єднання. А розмикаючі елементи додатково виконують функцію фіксаторів радіального положення замикаючих елементів у робочому положенні замкового з'єднання.

Форма розмикаючих елементів і їх розташування відносно напрямних осей і опорних корпусів забезпечують можливість виконання функції роз'єднання і одночасно з цим запобігають прониканню штабу корисних копалин і породи у радіальні отвори муфти, а саме в осьові отвори опорних корпусів, в зазори між стінками осьових /о отворів нерухомих опорних корпусів і бічними поверхнями рухомих напрямних осей. Завдяки щільному приляганню розмикаючих елементів до поверхні опорних корпусів у робочому положенні замкового з'єднання і завдяки розміщенню зовнішніх кінців напрямних осей усередині розмикаючих елементів ззовні муфти, зазори в осьових отворах опорних корпусів ізольовані від навколишнього середовища, тобто захищені від проникання у них штабу. Пропоновані форма і розташування розмикаючих елементів запобігають їх утоплюванню в осьових /5 отворах опорних корпусів під дією набігаючої породи, оскільки їх поперечний розмір більший за діаметр осьових отворів опорних корпусів. Пропонована конструкція замкового з'єднання відзначається тим, що багаторазове набігання кусків корисних копалин сприяє постійному підтисненню замикаючих елементів до проточки хвостовика. Грибовидна форма розмикаючих елементів запобігає їх механічному пошкодженню і накопиченню штабу на їх поверхнях. 20 Таким чином, завдяки виключенню можливості заклинювання рухомих елементів замкового з'єднання під дією штибу у процесі експлуатації і завдяки спрощенню конструкції забезпечується підвищення надійності замкового з'єднання.

Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де: на Фіг.1 зображене замкове з'єднання шнекових секцій бурового поставу, загальний вигляд; 25 на Фіг.2 - розріз по А - А на Фіг.1 (закрите положення замкового з'єднання); на Фіг.З - розріз по Б - Б на Фіг.1 (відкрите положення замкового з'єднання); т на Фіг.4 - розріз по В - В на Фіг.1.

Замкове з'єднання 1 шнекових секцій 2, З бурового поставу (Фіг.1) містить розташовані на кінцях цих секцій втулкову муфту 4 і хвостовик 5 з додатковою муфтою 6. Хвостовик 5 виконаний з кільцевою проточкою 7 (|(«щ зо та скосом 8.

Втулкова муфта 4 виконана з відповідним хвостовику 5 осьовим отвором 9, внутрішньою кільцевою с проточкою 10 і двома діаметрально протилежно розташованими радіальними отворами 11. В кільцевій проточці Ге муфти 4 діаметрально протилежно розташовані два замикаючих елементи 12, кожний з яких виконаний у вигляді підпружиненого кільцевого сектора, зі скосом 13 і радіальним отвором 14. ме)

Замикаючі елементи 12 установлені рухомо з можливістю взаємодії з двома розмикаючими елементами 15.

У кожному радіальному отворі 11 муфти 4 нерухомо установлений опорний корпус 16, виконаний у вигляді втулки. Опорний корпус 16, закріплений до корпусу муфти 4 стопорним кільцем 17. «

Кожний опорний корпус 16 рухомо з'єднаний з радіально розташованою напрямною віссю 18. Напрямна вісь 18 установлена в осьовому отворі 19 опорного корпусу 16 з можливістю переміщення в радіальному напрямку і З

Жорстко з'єднана, а саме приварена, своїм внутрішнім кінцем 20 з відповідним замикаючим елементом 12. с Кожний замикаючий елемент 12 споряджений пружиною 21 стиску, розташованою між замикаючим елементом 12 і опорним корпусом 16 навкруги напрямної осі 18. ;» Кожний з розмикаючих елементів 15 виконаний у вигляді корпусної деталі грибоподібної форми з зовнішньою кільцевою проточкою 22 і внутрішньою порожниною і закріплений за допомогою внутрішньої різзі, якою він споряджений, та стопорного гвинта 23 на нарізному зовнішньому кінці 24 напрямної осі 18 ззовні муфти 4 з

Ге) можливістю знімання, при цьому зовнішній кінець 24 напрямної осі 18 розміщений у внутрішній порожнині розмикаючого елемента 15. У робочому положенні замкового з'єднання 1 кожний розмикаючий елемент 15

Ме, щільно прилягає своєю основою 25 до зовнішньої поверхні відповідного опорного корпусу 16. ко Замкове з'єднання 1 працює таким чином.

При з'єднанні шнекових секцій 2, З бурового поставу хвостовик 5 муфти 6 секції З уводиться в осьовий "-ь отвір 9 муфти 4 секції 2. Хвостовик 5 скосом 8 взаємодіє зі скосом 13 замикаючих елементів 12, розсовуючи їх у радіальному напрямку уздовж напрямних осей 18. При цьому пружини 21 стискуються.

При сполучені кільцевої проточки 7 хвостовика 5 муфти б та внутрішньої кільцевої проточки 10 муфти 4 замикаючі елементи 12 входять у кільцеву проточку 7 хвостовика 5. Тим самим здійснюється автоматичне

Ган з'єднання двох суміжних шнекових секцій 2, З бурового поставу.

Таким чином, під час виконання операції з'єднання секцій 2, З бурового поставу замикаючі елементи 12 спочатку віддаляються від центру замкового з'єднання 1, а потім наближаються до нього. При цьому напрямна вісь 18 кожного замикаючого елемента 12, завдяки жорсткому кріпленню її внутрішнього кінця 20 і установленню його в радіальному отворі 14 замикаючого елемента 12, здійснює зворотно-поступовий рух у радіальному бо напрямку в осьовому отворі 19 опорного корпусу 16.

Фіксація радіального положення замикаючих елементів 12 здійснюється шляхом накручування розмикаючих елементів 15 на зовнішні кінці напрямних осей 18. Кожний розмикаючий елемент 15 поступово переміщається на різзі по нарізному зовнішньому кінцю 24 напрямної осі 18 до щільного притиснення його основою 25 до зовнішньої поверхні опорного корпусу 16. Потім нарізне з'єднання стопориться гвинтом 23. Щільне притиснення 65 розмикаючих елементів 15 до поверхні опорних корпусів 16 та розміщення зовнішніх кінців 24 напрямних осей 18 ззовні муфти 4 усередині розмикаючих елементів запобігає прониканню штабу корисних копалин і породи в радіальні осьові отвори 19 опорних корпусів 16, а саме в зазори між стінками цих отворів і бічними поверхнями рухомих напрямних осей 18, що значно знижує можливість заклинювання рухомих елементів механізму замкового з'єднання. Прониканню штибу крізь радіальні отвори 11 у корпусі муфти 4 у внутрішню кільцеву проточку 10 цієї муфти і далі до рухомих елементів - замикаючих елементів 12 та напрямних осей 18 запобігають опорні корпуси 16 і опорні кільця 17, за допомогою яких опорні корпуси 16 закріплені до корпусу муфти 4.

Роз'єднання замкового з'єднання 1 здійснюється таким чином.

До розмикаючих елементів 15 через їх кільцеві проточки 22 прикладається в радіальному напрямку назовні сила Р. Під дією цієї сили розмикаючі елементи 15 переміщаються разом з нерухомо сполученими з ними 7/0 напрямними осями 18 та замикаючими елементами 12. За допомогою розмикаючих елементів 15, долаючи опір пружин 21 стиску, виводять замикаючі елементи 12 з кільцевої

Тим самим досягається роз'єднання суміжних шнекових секцій 2, З бурового поставу.

Пропоноване конструктивне виконання замкового з'єднання шнекових секцій бурового поставу, описане вище, дає можливість підвищити надійність з'єднання суміжних шнекових секцій як під час роботи, так і під час /5 Витягання їх із свердловини шляхом запобігання заклинюванню рухомих елементів під дією штабу і шляхом спрощення конструкції замкового з'єднання.

Claims (1)

1. Формула винаходу , що , о, с. Щі Замкове з'єднання шнекових секцій бурового поставу, що містить на кінці однієї секції хвостовик з кільцевою проточкою і на кінці суміжної секції втулкову муфту з відповідним хвостовику осьовим отвором, внутрішньою кільцевою проточкою і радіальними отворами, причому в кільцевій проточці муфти розміщені замикаючі елементи у вигляді підпружинених кільцевих секторів, установлені рухомо з можливістю взаємодії з ов Бозмикаючими елементами, а в радіальних отворах муфти закріплені опорні корпуси, з'єднані з радіально розташованими напрямними осями, що з'єднані внутрішніми кінцями з замикаючими елементами, - яке відрізняється тим, що кожний опорний корпус виконаний у вигляді втулки, кожна напрямна вісь жорстко з'єднана з відповідним замикаючим елементом і установлена в осьовому отворі опорного корпусу з можливістю переміщення в радіальному напрямку, і кожний з розмикаючих елементів виконаний у вигляді корпусної деталі «- зо грибоподібної форми з зовнішньою кільцевою проточкою і внутрішньою порожниною і закріплений з можливістю знімання на зовнішньому кінці напрямної осі ззовні муфти у щільному контакті з опорним корпусом, причому с зовнішній кінець напрямної осі розміщений у внутрішній порожнині розмикаючого елемента. со (о)

   . и? се) (о) іме) . 70 Со 60 б5