CA2211507C - Dispositif d'alimentation de tiges de forage - Google Patents
Dispositif d'alimentation de tiges de forageInfo
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- CA2211507C CA2211507C CA 2211507 CA2211507A CA2211507C CA 2211507 C CA2211507 C CA 2211507C CA 2211507 CA2211507 CA 2211507 CA 2211507 A CA2211507 A CA 2211507A CA 2211507 C CA2211507 C CA 2211507C
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Abstract
Un dispositif d'alimentation de tiges de forage qui comprend en combinaison: une trémie pour entreposer des tiges de forage, au fond incliné pour positioner et démêler les tiges de forage pour les disposer au bas de la trémie. Des mains à verrouillage hydraulique, montées sur un arbre de rotation mu par un dispositif de rotation, sont chargées et verrouillées et positionnent les tiges dans l'axe de la tête de forage qui est situé vers le milieu de la trémie, pour maintenir en position lors du vissage. Lorsque cette opération est complétée. les mains se déverrouillent et continuent leur course vers une position d'attente vers le haut pour permettre l'avance de la tête de forage. Les mains pivotent grâce à un dispositif de rotation.
Description
'~IE1IOIRE DESCRIPTIF
TITRE: Dispositif d'alimentation de tiges de forage D(~\I:1I~E DE L'IN~'ENTIO:~T
Cette in'°ention est reliée au domaine de l'entreposage et de la manutention de tiges de forage.
:1RT :iNTERIEL'R
Certains brevets ont particulièrement attiré notre attention:
LAS :1,83:1,19; Robinson, 30 mai 1989: montre un chargeur de tiges de forage muni d'une paire de bras espacés et nantis d'une mâchoire lt) ouverte dans lesquelles deus tiges de forage (34, 3G) sont placées parallèlement. côte à côte: il n'y a pas d'entrepôt et la position de la tige est obtenue par un ressort (~:l) et des billes (x2,33).
L-S 3,978,99:1; « oolslayer, 7 septembre 1976: montre un porte-tige avec doigts pivotants sélectionnant les tuyau, rangée par rangée; il y a I~ trois longueurs de 3 mètres bout à bout. Le positionneur (49) est par dessus la pile. et les tu~~aux sont empilés par une paire de tiges parallèles (46). Un système de càble (34) positionne les tuyaux dans l'axe du positionneur.
US 3,98>,189, .Jabnke et al., 12 octobre 1976: montre un système de ?;) manipulation de. tiges de forage. de type carrousel à case désignée.
limité à sis tues.
i'S 3,913,763, S~wortz et al., 21 octobre 1976: illustre un système de rangement et de manipulation de tiges de forage. Une came à 9t7° avec colonne. avec point de pivot poussé par un cylindre.
TITRE: Dispositif d'alimentation de tiges de forage D(~\I:1I~E DE L'IN~'ENTIO:~T
Cette in'°ention est reliée au domaine de l'entreposage et de la manutention de tiges de forage.
:1RT :iNTERIEL'R
Certains brevets ont particulièrement attiré notre attention:
LAS :1,83:1,19; Robinson, 30 mai 1989: montre un chargeur de tiges de forage muni d'une paire de bras espacés et nantis d'une mâchoire lt) ouverte dans lesquelles deus tiges de forage (34, 3G) sont placées parallèlement. côte à côte: il n'y a pas d'entrepôt et la position de la tige est obtenue par un ressort (~:l) et des billes (x2,33).
L-S 3,978,99:1; « oolslayer, 7 septembre 1976: montre un porte-tige avec doigts pivotants sélectionnant les tuyau, rangée par rangée; il y a I~ trois longueurs de 3 mètres bout à bout. Le positionneur (49) est par dessus la pile. et les tu~~aux sont empilés par une paire de tiges parallèles (46). Un système de càble (34) positionne les tuyaux dans l'axe du positionneur.
US 3,98>,189, .Jabnke et al., 12 octobre 1976: montre un système de ?;) manipulation de. tiges de forage. de type carrousel à case désignée.
limité à sis tues.
i'S 3,913,763, S~wortz et al., 21 octobre 1976: illustre un système de rangement et de manipulation de tiges de forage. Une came à 9t7° avec colonne. avec point de pivot poussé par un cylindre.
2~ (~S -1,892, 160; Schivley, ..lr et al.; 9 ,janvier 1990: foreuse verticale et magasin type carrousel, avec casier désigné. L'n chargeur (20) contient une main (2G) mue par un vérin (22).
OBJECTIFS ET AZ'ANTAGES
C'est un objectif général de l'invention d'installer de façon semi-t:~ ys- o.nc>~~ 1 9S-~J3-13 continue des tiges provenant d'une trémie d'entreposage d'où sont extraies les tiges une à une et assemblées mécaniquement l'une après l'autr;; pour faire une longue tige de forage.
C'est un obje~ rif plus précis d'installer sur la trémie d'entreposage une roue dentée d;: démêlage coordonnée à une roue dentée de sortie qui charge les tiges une à une dans les mains. Ces mains lorsque chargées peuvent être verrouillées, pivoter et positionner les tiges dans l'axe de la tête de forage pour les maintenir en position lors du vissage.
Lorsque cette opération est complétée, les mains peuvent se déverrouiller et continuer leur course vers une position d'attente située à ,180° de Leur point de départ, vers le haut, pour permettre l'avance de la tête de fora~~e. et par la suite revenir au point de départ.
DESSINS
Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention FIG.I est une perspective d'une foreuse portant le dispositif FIG. 2 est une swe de ,l'arrière selon la flèche 2 de la FIG.1 FIG.3 est une i.~ue de l'avant selon la flèche 3 de la FIG.l FIG.4 est une ~~ue agrandie de la région de la flèche 4 de la FIG.l FIG. ~ est un détail selon la flèche 5 de la FIG.4, en mouvement FIG.6 est une ~~ue d'un détail selon la flèche 6 de la FIG.1 FIG.7 est une ~we en coupe selon la ligne 7-7 de la FIG.3 DESCRIPTIO\ DE L'INVENTION
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les chiffres semblables renvoient ~à des parties identiques dans les diverses figure.
Ä la IIG.I. ors voit une foreuse horizontale 20 comprenant une unité
de puissance 2 2, avec un poste d'opération 24 monté sur une chenille 26, ct un dispositif d'alimentation de tiges de forage. Ce dispositif comprend une trémie d'entreposage 28 pour des tiges de forage 30 1A1Q8'~lO.DUC 7 J
., y, .~.: , ,._ -:,.. ,.; ,~, , >:,: , placées selon un axe de forage 31. I1 comprend aussi une tête de forage 34 reliée à une chaîne d'avance 35 et montée sur une structure de guidage 36. I.a tête de forage 34 est alimentée au moyen d'un accouplement flexible 38. Ä l'avant. situé sur le côté intérieur, on voit un clinomètre ~0 et un groupe de manettes de contrôle 42. Une paire de mains 44 pivotent autour d'un arbre de rotation 46. Une barre de synchronisation 54 coordonne leur pivotement et des loquets-guides 53, mus par des c~ lindre de loquets 52, assurent la préhension des mains ' 44. Ä l' avant du châssis 48 est fixé un dispositif de rotation, dont on aperçoit un corps de vérin 50.
La FIc:¿.2 illustre le côté libre du dispositif d'alimentation. Ä l'arrière du dispositif. un moteur d'avance 56 commande la chaîne d'avance 35 --FIG. 1 -- qui meut la tête de forage 34. La tête de forage 34 est alimentée par un accouplement flexible 38. La partie inférieure de la trémie 28 accueille un arbre de démêleur 58 qui, mu par un moteur démêleur 62, commande deux roues dentées démêleuses 60 et b0'. Un moteur de positionneur 64 permet la rotation d'un arbre de positionneur b~ qui actionne deux roues dentées positionneuses 66 et 66'. Il est à noter que les deux arbres, positionneur 68 et démêleur 58, sont parallèles. Un guide de tiges 70 est présent à l'aval du châssis 48; pour guider la sortie des tiges de forage 30.
La FIG.3 illustre le côté intérieur du dispositif d'alimentation de tiges de forage. On ,voit les tiges de forage 30 entreposées da:~s la trémie 28. Les mains -t4 sont en position d'attente. Les loquets-guides 53 sont sur un côté de chaquev~nain 44. Un dispositif de rotation 74, situé sur le châssis :18 et activé par un cylindre hydraulique, permet le pivotement de l'arbre de rotation 46. On voit aussi l'arbre positionneur 68 avec ses deux roues dentées positionneuses 66 et 66', le long du fbnd de la trémie 28.
1A1Q8740.DOC
?8-03-13 1,a FICT.4 montre le dispositif rotation et ses composantes.In de 74 cylindre hydraulique, comprenant un corps vrin 50, est retenupar de un pivot de corps s 1 qui est au chssis 48 par une soudure 82'.
fix Lne tige de vrin 76, sortant du orps de ntre c vrin 50 est relie au ce d'un croissant primaire 78 par un pivot intermdiaire 84. Une extrémité du croissant primaire 78 est montée sur un pivot supérieur 80 qui est fixé au châssis 48 par une soudure 82. L'autre extrémité du croissant primaire 78 a un pivot inférieur 86 montré en forme femelle et coïncidant avec un pivot de base 90, montré en forme mâle, qui est 1() joint à l'extrémité d'un croissant intermédiaire 88. Une bielle 94, reliée à l'arbre de rotation 46 par un chemin de clé 96, est reliée à
l'autre extrémité du croissant intermédiaire 88 par un pivot de bielle 98 montré en forme mâle et coïncidant avec le pivot d'extrémité 92 montré en forme femelle.
I ~ La FIG. ~ illustre le mouvement du dispositif de rotation. En attente, le chemin de clé 96 et la bielle 94 ,sont orientés vers le haut et la tige de vérin 76 est en extension. Pour induire le pivotement, la tige de vérin 76 entre dans le corps de vérin 50, entraînant le pivot intermédiaire 8-I. qui fait pivoter le croissant primaire 78 autour du pivot supérieur 2e) 80. Le pivot inférieur 86 suit le mouvement et entraïne le croissant intermdiaire 88, causant ainsi le mouvement du pivot d'extrmit 92, et par consquent le pivot de bielle 98 .4-- qui fait tourner --FIG la bielle 9a. faisant tourner son tour l'arbre rotation 46. On voit de en pointill les mmes lments lorsque vrin 76 est entre la tige de dans 25 le corps de vrin 30, le cheminde cl 96 ayantpivot I80.
de La FIG.C montre le châssis 48 traversé par l'arbre de rotation 46, le long de la trémie d'entreposage 28. Une extrémité de l'arbre de rotation 46 est reliée au dispositif de rotation 74, mu par un cylindre hydraulique. La paire de mains 44 est fixée sur l'arbre de rotation 46.
m~>s?ao.noc 4 ses-o~-m Entre les mains 44, autour de l'arbre de rotation 46, se trouve la barre de sychronisation 54. Chaque main 44 supporte un cylindre de loquet 52 qui est attaché à la barre de synchronisation 54 qui est reliée à une tige de fermeture 55 fermant et ouvrant le loquet-guide 53.
La FIG.7 montre la trémie d'entreposage 28 avec un fond en arc de cercle 100 de rayon 101. :~u fond de la trémie 28 sont entreposées des tiges de forage 30. LTne plaque de renfort 104 est fixée sous la trémie 28. ,au fond de la trémie 28, on observe la roue dentée deméleuse 60 entourant l'arbre de démêleur 58 suivie d'une roue dentée 1() positionneuse GG sur un arbre de positionneur 68 qui guident les tiges de forage 30 jusqu'à la sortie 105. Un remarque la main 44, en position d'attente. On voit, en pointillé, la main 44 qui a pivoté de 180° autour de l'arbre de rotation 46 pour capter une tige de forage 30 sortant pour l'amener à la position d'axe de forage 31 localisé environ 1~ GO degrés par rapport à la sortie 105. Il y a aussi une structure de guidage 3G servant à saisir la tige rendue dans l'axe de forage pour libérer ainsi la main 44 qui continue autour de l'arbre de rotation 46 pour se poser en position d'attente.
La longueur de l'arc de cercle est préférablement de 90° et le rayon 20 d'arc de fond 101 est proportionnel aux diamètre et quantité des tiges.
La proportion est préférablement de 10 à 15 fois le diamètre.
Le dispositif de rotation 74 permet un mouvement de 180° et ce sans point mort et de faible encombrement, pour éviter touffe interférence avec la tête de forage 34. Ce dispositif assure le pivotement des mains 2~ 44 de la sortie 105 de la trémie 28 jusqu'à la position d'attente. en passant par l'axe de forage à 60° de la sortie 105 pour la pose et l'enlèvement des tiges de forage 30.
La méthode d'alimentation de tiges de forage 30 comprend les étapes suivantes:
I :d I (~ ä 1 0 . Ii C) C
:'8-J3-13 l.° Démêler les tiges de forage 30.
i 2° Positionner les tiges de forage 30 à la sortie 105, une à la fois.
OBJECTIFS ET AZ'ANTAGES
C'est un objectif général de l'invention d'installer de façon semi-t:~ ys- o.nc>~~ 1 9S-~J3-13 continue des tiges provenant d'une trémie d'entreposage d'où sont extraies les tiges une à une et assemblées mécaniquement l'une après l'autr;; pour faire une longue tige de forage.
C'est un obje~ rif plus précis d'installer sur la trémie d'entreposage une roue dentée d;: démêlage coordonnée à une roue dentée de sortie qui charge les tiges une à une dans les mains. Ces mains lorsque chargées peuvent être verrouillées, pivoter et positionner les tiges dans l'axe de la tête de forage pour les maintenir en position lors du vissage.
Lorsque cette opération est complétée, les mains peuvent se déverrouiller et continuer leur course vers une position d'attente située à ,180° de Leur point de départ, vers le haut, pour permettre l'avance de la tête de fora~~e. et par la suite revenir au point de départ.
DESSINS
Relativement aux dessins qui illustrent une réalisation de l'invention FIG.I est une perspective d'une foreuse portant le dispositif FIG. 2 est une swe de ,l'arrière selon la flèche 2 de la FIG.1 FIG.3 est une i.~ue de l'avant selon la flèche 3 de la FIG.l FIG.4 est une ~~ue agrandie de la région de la flèche 4 de la FIG.l FIG. ~ est un détail selon la flèche 5 de la FIG.4, en mouvement FIG.6 est une ~~ue d'un détail selon la flèche 6 de la FIG.1 FIG.7 est une ~we en coupe selon la ligne 7-7 de la FIG.3 DESCRIPTIO\ DE L'INVENTION
Dans la description qui suit et dans les dessins qui l'accompagnent les chiffres semblables renvoient ~à des parties identiques dans les diverses figure.
Ä la IIG.I. ors voit une foreuse horizontale 20 comprenant une unité
de puissance 2 2, avec un poste d'opération 24 monté sur une chenille 26, ct un dispositif d'alimentation de tiges de forage. Ce dispositif comprend une trémie d'entreposage 28 pour des tiges de forage 30 1A1Q8'~lO.DUC 7 J
., y, .~.: , ,._ -:,.. ,.; ,~, , >:,: , placées selon un axe de forage 31. I1 comprend aussi une tête de forage 34 reliée à une chaîne d'avance 35 et montée sur une structure de guidage 36. I.a tête de forage 34 est alimentée au moyen d'un accouplement flexible 38. Ä l'avant. situé sur le côté intérieur, on voit un clinomètre ~0 et un groupe de manettes de contrôle 42. Une paire de mains 44 pivotent autour d'un arbre de rotation 46. Une barre de synchronisation 54 coordonne leur pivotement et des loquets-guides 53, mus par des c~ lindre de loquets 52, assurent la préhension des mains ' 44. Ä l' avant du châssis 48 est fixé un dispositif de rotation, dont on aperçoit un corps de vérin 50.
La FIc:¿.2 illustre le côté libre du dispositif d'alimentation. Ä l'arrière du dispositif. un moteur d'avance 56 commande la chaîne d'avance 35 --FIG. 1 -- qui meut la tête de forage 34. La tête de forage 34 est alimentée par un accouplement flexible 38. La partie inférieure de la trémie 28 accueille un arbre de démêleur 58 qui, mu par un moteur démêleur 62, commande deux roues dentées démêleuses 60 et b0'. Un moteur de positionneur 64 permet la rotation d'un arbre de positionneur b~ qui actionne deux roues dentées positionneuses 66 et 66'. Il est à noter que les deux arbres, positionneur 68 et démêleur 58, sont parallèles. Un guide de tiges 70 est présent à l'aval du châssis 48; pour guider la sortie des tiges de forage 30.
La FIG.3 illustre le côté intérieur du dispositif d'alimentation de tiges de forage. On ,voit les tiges de forage 30 entreposées da:~s la trémie 28. Les mains -t4 sont en position d'attente. Les loquets-guides 53 sont sur un côté de chaquev~nain 44. Un dispositif de rotation 74, situé sur le châssis :18 et activé par un cylindre hydraulique, permet le pivotement de l'arbre de rotation 46. On voit aussi l'arbre positionneur 68 avec ses deux roues dentées positionneuses 66 et 66', le long du fbnd de la trémie 28.
1A1Q8740.DOC
?8-03-13 1,a FICT.4 montre le dispositif rotation et ses composantes.In de 74 cylindre hydraulique, comprenant un corps vrin 50, est retenupar de un pivot de corps s 1 qui est au chssis 48 par une soudure 82'.
fix Lne tige de vrin 76, sortant du orps de ntre c vrin 50 est relie au ce d'un croissant primaire 78 par un pivot intermdiaire 84. Une extrémité du croissant primaire 78 est montée sur un pivot supérieur 80 qui est fixé au châssis 48 par une soudure 82. L'autre extrémité du croissant primaire 78 a un pivot inférieur 86 montré en forme femelle et coïncidant avec un pivot de base 90, montré en forme mâle, qui est 1() joint à l'extrémité d'un croissant intermédiaire 88. Une bielle 94, reliée à l'arbre de rotation 46 par un chemin de clé 96, est reliée à
l'autre extrémité du croissant intermédiaire 88 par un pivot de bielle 98 montré en forme mâle et coïncidant avec le pivot d'extrémité 92 montré en forme femelle.
I ~ La FIG. ~ illustre le mouvement du dispositif de rotation. En attente, le chemin de clé 96 et la bielle 94 ,sont orientés vers le haut et la tige de vérin 76 est en extension. Pour induire le pivotement, la tige de vérin 76 entre dans le corps de vérin 50, entraînant le pivot intermédiaire 8-I. qui fait pivoter le croissant primaire 78 autour du pivot supérieur 2e) 80. Le pivot inférieur 86 suit le mouvement et entraïne le croissant intermdiaire 88, causant ainsi le mouvement du pivot d'extrmit 92, et par consquent le pivot de bielle 98 .4-- qui fait tourner --FIG la bielle 9a. faisant tourner son tour l'arbre rotation 46. On voit de en pointill les mmes lments lorsque vrin 76 est entre la tige de dans 25 le corps de vrin 30, le cheminde cl 96 ayantpivot I80.
de La FIG.C montre le châssis 48 traversé par l'arbre de rotation 46, le long de la trémie d'entreposage 28. Une extrémité de l'arbre de rotation 46 est reliée au dispositif de rotation 74, mu par un cylindre hydraulique. La paire de mains 44 est fixée sur l'arbre de rotation 46.
m~>s?ao.noc 4 ses-o~-m Entre les mains 44, autour de l'arbre de rotation 46, se trouve la barre de sychronisation 54. Chaque main 44 supporte un cylindre de loquet 52 qui est attaché à la barre de synchronisation 54 qui est reliée à une tige de fermeture 55 fermant et ouvrant le loquet-guide 53.
La FIG.7 montre la trémie d'entreposage 28 avec un fond en arc de cercle 100 de rayon 101. :~u fond de la trémie 28 sont entreposées des tiges de forage 30. LTne plaque de renfort 104 est fixée sous la trémie 28. ,au fond de la trémie 28, on observe la roue dentée deméleuse 60 entourant l'arbre de démêleur 58 suivie d'une roue dentée 1() positionneuse GG sur un arbre de positionneur 68 qui guident les tiges de forage 30 jusqu'à la sortie 105. Un remarque la main 44, en position d'attente. On voit, en pointillé, la main 44 qui a pivoté de 180° autour de l'arbre de rotation 46 pour capter une tige de forage 30 sortant pour l'amener à la position d'axe de forage 31 localisé environ 1~ GO degrés par rapport à la sortie 105. Il y a aussi une structure de guidage 3G servant à saisir la tige rendue dans l'axe de forage pour libérer ainsi la main 44 qui continue autour de l'arbre de rotation 46 pour se poser en position d'attente.
La longueur de l'arc de cercle est préférablement de 90° et le rayon 20 d'arc de fond 101 est proportionnel aux diamètre et quantité des tiges.
La proportion est préférablement de 10 à 15 fois le diamètre.
Le dispositif de rotation 74 permet un mouvement de 180° et ce sans point mort et de faible encombrement, pour éviter touffe interférence avec la tête de forage 34. Ce dispositif assure le pivotement des mains 2~ 44 de la sortie 105 de la trémie 28 jusqu'à la position d'attente. en passant par l'axe de forage à 60° de la sortie 105 pour la pose et l'enlèvement des tiges de forage 30.
La méthode d'alimentation de tiges de forage 30 comprend les étapes suivantes:
I :d I (~ ä 1 0 . Ii C) C
:'8-J3-13 l.° Démêler les tiges de forage 30.
i 2° Positionner les tiges de forage 30 à la sortie 105, une à la fois.
3° Charger dans deux mains 44 la tige de forage 30 présente à la sortie.
-1° Verrouiller les mains 44 avec deux loquets-guides 53.
5° Déplacer les mains 44 vers un axe de forage 31.
6° Avancer la tête de forage 34, 7° Visser la tête de forage 34 à la tige de forage 30, 8° Déverrouiller les mains 44 pour libérer la tige de forage 30.
9° Relâcher les loquets-guides 53 pour que la main puisse poursuivre sa course angulaire vers le haut et aller se positionner en position d'attente, à 180° de la sortie 105, et laisser l'espace libre pour l'avance de la tête de forage 34.
10~ Lne étape subséquente d'entreposage: les mains 44 lors de l~ l'enlèvement des tiges de forage 30 exécutent le processus inverse.
soit: déplacement à partir de la position d'attente vers l'axe de forage 31. verrouillage. dévissage, déplacement vers la sortie 10~ de la trémie d'entreposage pour retourner les tiges de forages 30 en entrepôt.
S01~I~IAIRE ET RAMIFICATIONS
?0 Un dispositif d'alimentation de tiges comprenant, en combinaison:
- une trémie d'entreposage 28 ayant un châssis comprenant un mur avant et un mur arrière qui se poursuit en un fond concave ayant une sortie 10~ à son point le plus bas et sous le mur avant, le fond concave étant destiné à recevoir les tiges rigides.
2~ - un démêleur localisé le long du fond concave et destiné à orienter les tiges rigides parallèlement à la sortie, - un positionneur localisé le long du fond concave, entre le démëleur et la sortie. et destiné à retirer une tige rigide du fond de la trémie d'entreposage et à positionner la tige rigide à la sortie, i ays~ao.DOe :,s-o~-m - dew bras pivotant autour d'un arbre de rotation longeant le mur avant. l'arbre de rotation étant situé une certaine distance au-dessus de la sortie et soutenant une paire de mains 44 verrouillables pour tracer un arc de cercle débutant à la sortie, passant par une position intermédiaire et continuant jusqu'à une position d'attente, à 180° par rapport à la sortie, le positionneur positionnant la tige rigide dans les mains lorsque la tige rigide se présente à la sortie, le positionneur pouvant reprendre la tige rigide des mains verrouillables et retourner la tige rigide au démêleur qui, à son tour. retourne la tige rigide à la 1() trémie d'entreposage.
Le fond concave est un fond en arc de cercle 100.
L'arc de cercle est de 90° et le rayon est proportionnel aux diamètre et quantité des tiges.
La proportion est de 10 à 15 fois le diamètre.
15 Le démêleur comprend un moteur de démêleur 62, un arbre de démêleur ,8. deus roues dentées démêleuses 60 solidaires à l'arbre de démêleur.
Le positionneur comprend un moteur de positionneur 64, un arbre de positionneur 68 et deus roues dentées positionneuses 66 localisés à la 20 sortie et à une certaine distance du démêleur pour permettre le transport d'une des tiges de forage.
Les tiges rigides sont des tiges de forage et le point de position intermédiaire est un aie de forage 31 et les moteurs et le verrouillage sont hydrauliques.
2~ Le mur avant de la trémie d'entreposage 28 comprend un pivot correspondant à l'arbre de rotation 46 et la paire de mains 44 se déplace autour du pivot à un rayon égal à la distance du pivot à l'aie de forage 31 pour que les mains, lors de leur déplacement, puissent être placées dans l'axe de forage, pour qu'une tête de travail 34 puisse 1A1Q8-dO.DOC
?8-03-13 s'adapter et faire tourner la tige de forage dans l'axe de forage.
Le pivot comprend un tube rigide pivotant librement sur l'arbre de rotation 46 et servant de barre de synchronisation ~4 des loquets-guides. les loquets-guides comprenant des cylindres hydrauliques, la ~ fermeture des loquets-guides étant assurée par des tiges de fermeture ss raccordées à la barre de synchronisation.
L'arbre de rotation X16 reçoit les mains :~4 selon un alignement précis pour que les mains puissent saisir les tiges de forage et les maintenir parallèles à l'axe de forage, à la sortie et à l'arbre de rotation ~t6.
L'arbre de rotation sert à transmettre la puissance du mouvement de rotation des mains sur un déplacement angulaire de 1 Rt)°, soit de la sortie 10s à la position d'attente, en haut de la sortie, et vice-versa en passant par un axe de forage pour ajouter ou enlever une des tiges de forage de l'axe de forage.
ITn dispositif de rotation 74 permet le déplacement angulaire de 180° et ce sans point mort et de faible encombrement pour éviter toute interférence avec la tête de travail, le dispositif de rotation comprenant un vérin hydraulique comprenant successivement un corps de vérin ~0, une tige de vérin 76, un croissant primaire 78, un croissant intermédiaire 88 et une bielle 94, la tige de vérin 76 faisant saillie du corps de vérin ~0, le croissant primaire 78 étant fixé au châssis de la trémie d'entreposage par un pivot supérieur 80, la tige de vérin 76 étant raccordée à un pivot intermédiaire 84 du croissant primaire 78 par une goupille. un pivot inférieur du croissant primaire 78 étant 2~ raccordé à un pivot de base 90 du croissant intermédiaire 88, un pivot ci'e~irémité 92 du croissant intermédiaire 88 étant raccordé à un pivot de bielle. la bielle ayant un chemin de clé 96 solidaire à l'arbre de rotation des mains.
L'entrée de la tige de vérin 76 dans le corps de vérin amène un r ay~a-ao.noc 8 as-c~~-m pivotement du croissant primaire 78 autour du pivot supérieur 80 vers le corps de vérin ~0, la descente du croissant intermédiaire 88, la rotation de la bielle, la rotation de l'arbre de rotation et le mouvement des mains vers le bas; la sortie de la tige de vérin 76 du corps de vérin causant le pivotement des mains vers le haut.
Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à
titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptâtions peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant IU du cadre de la présente invention.
D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'étendue des revendications qui suivent:
mc~a,4o.DOC
~s-os-i3 LEGE'~DE ?~i ~fi. roue dente positionneuse 20. foreuse horizontale 68. arbre de positionneur 2~. unit de puissance ?~. guide de tige ?~. poste d'opration 72. tige en entrept~t ~5. chenille '7~. dispositif de rotation 28. trmie d'enteeposage 35 '~b. tige de ~,jrin 3~. tige de forage 78. crossant primaire 31. axe de folage 80. pivot suprieur 3--~.tte de forage 82. soudure IJ 3~. chane d'a~~-an;,e ~~.. pivot intermdiaire 35. structure de guidage 40 8F. pivot nfrieur 3?. position du haut 8~. croissant intermdiaire 38. accouplement flexible ~~. pivot de base =l~.clinolrttre 92. pivot d'extrmit I ~2. manette de contrle ~4. bielle ~~. paire de mains 4~
Ghemln de Cl arbre de rotation 98. pivot de bielle IS. chssis 1C~0. fond en arc de cercle corps de vrin 1(11. ra~~on d'alc de fonce 2E)Sl. pivot de corps 2(~2. rayon de dplacement 52. cylindre de loquet 50 l~. plaque de renfort 5;~.loquets-guides 1 ~~. sortie 54. tube de synchronisation 10~. tige sortante 5~. tige de ferleeture 25 56. l~zoteur d"avance Sg. arbre de dmleur 6~. roue dente dmleuse G?. moteur dmleur 6~..moteur de positionneur imc~~~an.~ca~
:- 3-i2
-1° Verrouiller les mains 44 avec deux loquets-guides 53.
5° Déplacer les mains 44 vers un axe de forage 31.
6° Avancer la tête de forage 34, 7° Visser la tête de forage 34 à la tige de forage 30, 8° Déverrouiller les mains 44 pour libérer la tige de forage 30.
9° Relâcher les loquets-guides 53 pour que la main puisse poursuivre sa course angulaire vers le haut et aller se positionner en position d'attente, à 180° de la sortie 105, et laisser l'espace libre pour l'avance de la tête de forage 34.
10~ Lne étape subséquente d'entreposage: les mains 44 lors de l~ l'enlèvement des tiges de forage 30 exécutent le processus inverse.
soit: déplacement à partir de la position d'attente vers l'axe de forage 31. verrouillage. dévissage, déplacement vers la sortie 10~ de la trémie d'entreposage pour retourner les tiges de forages 30 en entrepôt.
S01~I~IAIRE ET RAMIFICATIONS
?0 Un dispositif d'alimentation de tiges comprenant, en combinaison:
- une trémie d'entreposage 28 ayant un châssis comprenant un mur avant et un mur arrière qui se poursuit en un fond concave ayant une sortie 10~ à son point le plus bas et sous le mur avant, le fond concave étant destiné à recevoir les tiges rigides.
2~ - un démêleur localisé le long du fond concave et destiné à orienter les tiges rigides parallèlement à la sortie, - un positionneur localisé le long du fond concave, entre le démëleur et la sortie. et destiné à retirer une tige rigide du fond de la trémie d'entreposage et à positionner la tige rigide à la sortie, i ays~ao.DOe :,s-o~-m - dew bras pivotant autour d'un arbre de rotation longeant le mur avant. l'arbre de rotation étant situé une certaine distance au-dessus de la sortie et soutenant une paire de mains 44 verrouillables pour tracer un arc de cercle débutant à la sortie, passant par une position intermédiaire et continuant jusqu'à une position d'attente, à 180° par rapport à la sortie, le positionneur positionnant la tige rigide dans les mains lorsque la tige rigide se présente à la sortie, le positionneur pouvant reprendre la tige rigide des mains verrouillables et retourner la tige rigide au démêleur qui, à son tour. retourne la tige rigide à la 1() trémie d'entreposage.
Le fond concave est un fond en arc de cercle 100.
L'arc de cercle est de 90° et le rayon est proportionnel aux diamètre et quantité des tiges.
La proportion est de 10 à 15 fois le diamètre.
15 Le démêleur comprend un moteur de démêleur 62, un arbre de démêleur ,8. deus roues dentées démêleuses 60 solidaires à l'arbre de démêleur.
Le positionneur comprend un moteur de positionneur 64, un arbre de positionneur 68 et deus roues dentées positionneuses 66 localisés à la 20 sortie et à une certaine distance du démêleur pour permettre le transport d'une des tiges de forage.
Les tiges rigides sont des tiges de forage et le point de position intermédiaire est un aie de forage 31 et les moteurs et le verrouillage sont hydrauliques.
2~ Le mur avant de la trémie d'entreposage 28 comprend un pivot correspondant à l'arbre de rotation 46 et la paire de mains 44 se déplace autour du pivot à un rayon égal à la distance du pivot à l'aie de forage 31 pour que les mains, lors de leur déplacement, puissent être placées dans l'axe de forage, pour qu'une tête de travail 34 puisse 1A1Q8-dO.DOC
?8-03-13 s'adapter et faire tourner la tige de forage dans l'axe de forage.
Le pivot comprend un tube rigide pivotant librement sur l'arbre de rotation 46 et servant de barre de synchronisation ~4 des loquets-guides. les loquets-guides comprenant des cylindres hydrauliques, la ~ fermeture des loquets-guides étant assurée par des tiges de fermeture ss raccordées à la barre de synchronisation.
L'arbre de rotation X16 reçoit les mains :~4 selon un alignement précis pour que les mains puissent saisir les tiges de forage et les maintenir parallèles à l'axe de forage, à la sortie et à l'arbre de rotation ~t6.
L'arbre de rotation sert à transmettre la puissance du mouvement de rotation des mains sur un déplacement angulaire de 1 Rt)°, soit de la sortie 10s à la position d'attente, en haut de la sortie, et vice-versa en passant par un axe de forage pour ajouter ou enlever une des tiges de forage de l'axe de forage.
ITn dispositif de rotation 74 permet le déplacement angulaire de 180° et ce sans point mort et de faible encombrement pour éviter toute interférence avec la tête de travail, le dispositif de rotation comprenant un vérin hydraulique comprenant successivement un corps de vérin ~0, une tige de vérin 76, un croissant primaire 78, un croissant intermédiaire 88 et une bielle 94, la tige de vérin 76 faisant saillie du corps de vérin ~0, le croissant primaire 78 étant fixé au châssis de la trémie d'entreposage par un pivot supérieur 80, la tige de vérin 76 étant raccordée à un pivot intermédiaire 84 du croissant primaire 78 par une goupille. un pivot inférieur du croissant primaire 78 étant 2~ raccordé à un pivot de base 90 du croissant intermédiaire 88, un pivot ci'e~irémité 92 du croissant intermédiaire 88 étant raccordé à un pivot de bielle. la bielle ayant un chemin de clé 96 solidaire à l'arbre de rotation des mains.
L'entrée de la tige de vérin 76 dans le corps de vérin amène un r ay~a-ao.noc 8 as-c~~-m pivotement du croissant primaire 78 autour du pivot supérieur 80 vers le corps de vérin ~0, la descente du croissant intermédiaire 88, la rotation de la bielle, la rotation de l'arbre de rotation et le mouvement des mains vers le bas; la sortie de la tige de vérin 76 du corps de vérin causant le pivotement des mains vers le haut.
Il est bien entendu que le mode de réalisation de la présente invention qui a été décrit ci-dessus, en référence au dessin annexé, a été donné à
titre indicatif et nullement limitatif, et que des modifications et adaptâtions peuvent être apportées sans que l'objet s'écarte pour autant IU du cadre de la présente invention.
D'autres réalisations sont possibles et limitées seulement par l'étendue des revendications qui suivent:
mc~a,4o.DOC
~s-os-i3 LEGE'~DE ?~i ~fi. roue dente positionneuse 20. foreuse horizontale 68. arbre de positionneur 2~. unit de puissance ?~. guide de tige ?~. poste d'opration 72. tige en entrept~t ~5. chenille '7~. dispositif de rotation 28. trmie d'enteeposage 35 '~b. tige de ~,jrin 3~. tige de forage 78. crossant primaire 31. axe de folage 80. pivot suprieur 3--~.tte de forage 82. soudure IJ 3~. chane d'a~~-an;,e ~~.. pivot intermdiaire 35. structure de guidage 40 8F. pivot nfrieur 3?. position du haut 8~. croissant intermdiaire 38. accouplement flexible ~~. pivot de base =l~.clinolrttre 92. pivot d'extrmit I ~2. manette de contrle ~4. bielle ~~. paire de mains 4~
Ghemln de Cl arbre de rotation 98. pivot de bielle IS. chssis 1C~0. fond en arc de cercle corps de vrin 1(11. ra~~on d'alc de fonce 2E)Sl. pivot de corps 2(~2. rayon de dplacement 52. cylindre de loquet 50 l~. plaque de renfort 5;~.loquets-guides 1 ~~. sortie 54. tube de synchronisation 10~. tige sortante 5~. tige de ferleeture 25 56. l~zoteur d"avance Sg. arbre de dmleur 6~. roue dente dmleuse G?. moteur dmleur 6~..moteur de positionneur imc~~~an.~ca~
:- 3-i2
Claims (15)
1. Un dispositif d'alimentation de tiges rigides comprenant, en combinaison:
- une trémie d'entreposage (28) avant un châssis comprenant un mur avant et un mur arrière qui se poursuit en un fond concave ayant une sortie (105) à son point le plus bas et sous ledit mur avant, ledit fond concave étant destiné à recevoir lesdites tiges rigides, - un démêleur (60) localisé le long dudit fond concave et destiné à
orienter lesdites tiges rigides parallèlement à ladite sortie, - un positionneur (66) localisé le long dudit fond concave, entre ledit démêleur (60) et ladite sortie (105), et destiné à positionner ladite tige rigide à ladite sortie, - des mains fixées à un arbre de rotation (46) positionné sur ledit mur avant et au-dessus de ladite sortie, lesdites mains (44) comprenant des moyens verrouillables et lesdites mains étant libres de tracer un arc de cercle débutant à ladite sortie, passant par une position intermédiaire et continuant jusqu'à une position d'attente (37), à 180° par rapport à
ladite sortie, ledit positionneur comprenant des moyens de positionner ladite tige rigide dans lesdites mains, lorsque ladite tige rigide se présente à ladite sortie.
- une trémie d'entreposage (28) avant un châssis comprenant un mur avant et un mur arrière qui se poursuit en un fond concave ayant une sortie (105) à son point le plus bas et sous ledit mur avant, ledit fond concave étant destiné à recevoir lesdites tiges rigides, - un démêleur (60) localisé le long dudit fond concave et destiné à
orienter lesdites tiges rigides parallèlement à ladite sortie, - un positionneur (66) localisé le long dudit fond concave, entre ledit démêleur (60) et ladite sortie (105), et destiné à positionner ladite tige rigide à ladite sortie, - des mains fixées à un arbre de rotation (46) positionné sur ledit mur avant et au-dessus de ladite sortie, lesdites mains (44) comprenant des moyens verrouillables et lesdites mains étant libres de tracer un arc de cercle débutant à ladite sortie, passant par une position intermédiaire et continuant jusqu'à une position d'attente (37), à 180° par rapport à
ladite sortie, ledit positionneur comprenant des moyens de positionner ladite tige rigide dans lesdites mains, lorsque ladite tige rigide se présente à ladite sortie.
2. Le dispositif de la revendication 1 dans lequel ledit fond concave est un fond en arc de cercle (100), comprenant un rayon d'arc de fond (101).
3. Le dispositif de la revendication 2 dans lequel lesdits moyens de positionner comprennent une roue dentée (66) recevant une dite tige rigide au niveau dudit rayon d'arc de fond (101) et 1a soulevant vers lesdites mains à ladite sortie, ladite roue dentée (66) tournant par exemple vers la gauche lorsque vue en coupe, et à l'opposé, ladite roue dentée lorsque tournant vers la droite pouvant reprendre ladite tige rigide desdites mains verrouillables et retourner ladite tige rigide audit démêleur (60) qui, à son tour, retourne ladite tige rigide à ladite trémie d'entreposage.
4.Le dispositif de la revendication 2 dans lequel ledit arc de cercle est de 90° et le rayon est proportionnel au diamètre et quantité desdites tiges.
5. Le dispositif de la revendication 4 dans lequel la proportion est de à 15 fois ledit diamètre.
6. Le dispositif de la revendication 3 dans lequel ledit démêleur comprend un moteur de démêleur (62), un arbre de démêleur (58), deux roues dentées démêleuses (60) solidaires audit arbre de démêleur.
7. Le dispositif de la revendication 6 dans lequel ledit positionneur comprend un moteur, de positionneur (64), un arbre de positionneur (68) et deux roues dentées positionneuses (66) localisées à ladite sortie et à une certaine distance dudit démêleur pour permettre le transport d'une desdites tiges rigides, ledit positionneur pouvant être aidé d'un nombre de positionneurs selon la quantité desdites tiges rigides.
8. Le dispositif de la revendication 6 dans lequel lesdites tiges rigides sont des tiges de forage et ledit point de position intermédiaire est un axe de forage (31) et lesdits moteurs et ledit verrouillage sont hydrauliques.
9. Le dispositif de la revendication 8 dans lequel ledit mur avant de ladite trémie d'entreposage (28) comprend un pivot correspondant audit arbre de rotation (46) et ladite paire de mains (44) se déplace autour dudit pivot à un rayon égal à la distance dudit pivot audit axe de forage (31) pour que lesdites mains, lors de leur déplacement, puissent être placées dans ledit axe de forage, pour qu'une tête de travail (34) puisse s'adapter et faire tourner ladite tige de forage dans ledit axe de forage.
10. Le dispositif de la revendication 9 dans lequel lesdites mains (44) portent des loquets-guides (53) pour retenir une tige de forage, ledit arbre de rotation (46) étant entouré par un manchon de synchronisation (54) pivoté par des cylindres hydrauliques (52) et rattaché auxdits loquets-guides par des tiges de fermeture (55), la fermeture simultanée desdits loquets-guides, étant assurée par ledit manchon de synchronisation (54).
11. Le dispositif de la revendication 10 comprenant un dispositif de rotation (74) pour permettre un déplacement angulaire de 180° et ce sans point mort et de faible encombrement, pour éviter toute interférence avec ladite tête de travail (34), ledit dispositif de rotation comprenant un vérin hydraulique comprenant un corps de vérin (50) rataché de façon pivotante audit châsis (48) en un pivot de corps (51), distant dudit arbre de rotation (46), une tige de vérin (76) faisant saillie dudit corps de vérin (50) jusqu'à un croissant primaire (78), ladite tige de vérin (76) étant raccordée à un pivot intermédiaire (84) dudit croissant primaire (78) et ledit croissant primaire (78) étant rattaché audit châssis de ladite trémie d'entreposage par un pivot supérieur (80), ledit croissant primaire se poursuit avec un croissant intermédiaire (88) par un pivot inférieur (86) dudit croissant primaire (78) qui est raccordé à un pivot de base (90) dudit croissant intermédiaire, ledit croissant intermédiaire (88) étant lui relié à une bielle (94) par un pivot d'extrémité (92) dudit croissant intermédiaire (88) étant raccordé à un pivot de bielle (98), ladite bielle (94) ayant un chemin de clé (96) solidaire audit arbre de rotation desdites mains.
12. Le dispositif de la revendication 11 dans lequel l'entrée de ladite tige de vérin (76) dans ledit corps de vérin amène un pivotement dudit croissant primaire (78) autour du pivot supérieur (80) vers ledit corps de vérin (50), la descente du croissant intermédiaire (88), la rotation de la bielle, la rotation dudit l'arbre de rotation et le mouvement desdites mains vers le bas, la sortie de ladite tige de vérin (76) dudit corps de vérin causant le pivotement desdites mains vers le haut.
13. Une méthode d'alimentation de tiges de forage placées dans une trémie d'entreposage ayant une sortie au fond et deux bras soutenant deux mains mécaniques pivotant sur un arc passant par ladite sortie, ladite méthode comprenant les étapes suivantes:
1° démêler lesdites tiges de forage, 2° positionner lesdites tiges de forage à ladite sortie uni à la fois, 3° charger une desdites tiges de forage dans lesdites mains mécaniques, 4° verrouiller lesdites mains mécaniques avec deux loquets, déplacer lesdites mains jusqu'à un axe de forage localisé sur ledit arc.
6° avancer une tête de Forage vers ladite; tige de forage.
7° visser ladite tête de forage à ladite tige de forage, 8° déverrouiller lesdites mains pour libérer ladite tige de forage;
9° positionner lesdites mains en position d'attente, à 180° de ladite sortie, pour laisser l'espace libre pour permettre l'avance de ladite tête de forage.
1° démêler lesdites tiges de forage, 2° positionner lesdites tiges de forage à ladite sortie uni à la fois, 3° charger une desdites tiges de forage dans lesdites mains mécaniques, 4° verrouiller lesdites mains mécaniques avec deux loquets, déplacer lesdites mains jusqu'à un axe de forage localisé sur ledit arc.
6° avancer une tête de Forage vers ladite; tige de forage.
7° visser ladite tête de forage à ladite tige de forage, 8° déverrouiller lesdites mains pour libérer ladite tige de forage;
9° positionner lesdites mains en position d'attente, à 180° de ladite sortie, pour laisser l'espace libre pour permettre l'avance de ladite tête de forage.
14. La méthode de la revendication 13 comprenant une étape subséquente d'entreposage: lesdites mains exécutant le processus inverse soit 1° la rotation desdites mains (44) de ladite position d'attente vers l'axe de forage, 2° le verrouillage desdites mains autour d'une tige de forage, 3° le dévissage de ladite tête de forage de ladite tige du forage, 4° le déplacement desdites mains vers ladite sortie 5° le déverrouillage desdites mains pour retourner ladite tige de forage dans ladite trémie d'entreposage.
15. Un dispositif d'alimentation de tiges de forage qui sont à être utilisées dans un axe de forage, ledit dispositif comprenant:
- une trémie de tiges de forage ayant un fond en pente et une sortie au niveau dudit fond en pente, ladite trémie servant à emmagasiner des tiges de forage disposées généralement horizontalement.
- deux roues dentées démêleuses (60) localisées dans ledit Fond en pente et capables d'orienter lesdites tiges parallèlement, - deux roues dentées positionneuses disposées entre ladite sortie et lesdites roues démêleuses et destinées à saisir lesdites tiges parallèles ct les diriger vers ladite sortie, - des mains pivotant autour d'un axe de pivot localisé une certaine distance plus haut que ladite sortie et correspondant à un rayon de cercle dont la circonférence comprend la sortie de la trémie, l'axe de forage ct continue jusqu'à 180 degrés, pour permettre l'avance de ladite tête de forage.
- une trémie de tiges de forage ayant un fond en pente et une sortie au niveau dudit fond en pente, ladite trémie servant à emmagasiner des tiges de forage disposées généralement horizontalement.
- deux roues dentées démêleuses (60) localisées dans ledit Fond en pente et capables d'orienter lesdites tiges parallèlement, - deux roues dentées positionneuses disposées entre ladite sortie et lesdites roues démêleuses et destinées à saisir lesdites tiges parallèles ct les diriger vers ladite sortie, - des mains pivotant autour d'un axe de pivot localisé une certaine distance plus haut que ladite sortie et correspondant à un rayon de cercle dont la circonférence comprend la sortie de la trémie, l'axe de forage ct continue jusqu'à 180 degrés, pour permettre l'avance de ladite tête de forage.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US62427596P | 1996-08-21 | 1996-08-21 | |
| US60/624,275 | 1996-08-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA2211507A1 CA2211507A1 (fr) | 1997-09-21 |
| CA2211507C true CA2211507C (fr) | 1999-11-16 |
Family
ID=24501342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA 2211507 Expired - Fee Related CA2211507C (fr) | 1996-08-21 | 1997-08-21 | Dispositif d'alimentation de tiges de forage |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2211507C (fr) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108049828A (zh) * | 2017-12-11 | 2018-05-18 | 太原理工大学 | 一种可自动出杆的钻杆库 |
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1997
- 1997-08-21 CA CA 2211507 patent/CA2211507C/fr not_active Expired - Fee Related
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