SU1027358A1 - Устройство дл бурени скважин - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН , включающее вращатель, шпиндель, . буровой став и узел соединени  шпиндел  с буровым ставом, содержащий Установленную на шпинделе подпружиненную втулку, имеющую возможность осевого перемещени  соответственно относительно шпиндел  и бурового става, отличающеес  тем, что, с целью сокращени  времени вспомогательных операций при сборке и разборке бурового става, устройство снабжено обоймой и поворотным фиксауором с приводом, обойма установлена на буровом ставе с возможностью в;заимодействи  с ним посредством винтовых выступов , выполненных соответственно на внешней поверхности бурового ста- . ва и внутренней поверхности обоймы, S и с торцом подпружиненной втулки, при чем на наружной поверхности обоймы выполнены упоры дл  взаимодействи  с поворотным фиксатором.

Description

1C

00

ел

00 1 Изобретение относитс  к горной пр мышленности, в частности к устройствам дл  бурени  скважин. Известно устройство дл  бурени  скважин, содержащее двигатель, редуктор , корпус, шпиндель, стакан, па дающую втулку и переходник дл  соеди нёни  со штангой бурового става Cl } Недостатками устройства  вл ютс : продолжение вращени  шпиндел  и става буровых, штанг после отключени  двигател  в режиме расхода кинетичес кой энергии, накопленной вращающейс  системой, содержащей двигатель, шестерни , вал и шпиндель редуктора, ста кан и став буровых штанг (вращение а фазе выбега или замедлени ), остановка шпиндел  и става буровь1х штанг в случайном угловом положении, часто не совпадающем с заданным, необходимость кратковременного пуска двигател  дл  устранени  углового отклонени  бурового става и повторение этой операции пока не будет достигну остановка става буровых штанг в заданном угловом положении, ориентированном относительно взаимодействую щих со штангой устройств и необходимом дл  вылолнени  последующих механизированных операций, например пода чи ключа или толкател  дл  размыкани пружинного заика, и, в результате, не производительные затраты времени на выполнение перечисленных операций. Известно устройство дл  бурени  скважин, включающее вращатель, шпиндель , буровь е штанги и узел соединени  бурового става с вращателем бурового станка, содержащий установленную на шпинделе подпружиненную втулку , имеющую возможность осевого пере мещени  соответственно относительно шпиндел  и бурового става 23 Устройство позвол ет сократить врем  на соединение бурового става с вращателем, но его недостатком  вл етс  случайное угловое положение буровой штанги после отключени  вращател  , не совпадающее с ориентированными относительно взаимодействующих со штангой устройств дл  выполнени  последующих механизированных операций . Цель изобретени  - сокращение времени вспомогательных операций при сборке и разборке бурового стаба. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  бурени  скважин. 582 включающее вращатель, шпиндель, буровой став и узел соединени  шпиндел  с буровым ставом, содержащий установленную на шпинделе подпружиненную втулку, имеющую возможность осевого перемещени  соответственно относительно шпиндел  и бурового става, снабжено обоймой и поворотным фиксатором с приводом, обойма установлена на бу ровом ставе с возможностью взаимодействи  с ним посредством винтовых выступов , выполненных соответственно на внешней поверхности бурового стаBia и внутренней поверхности обоймы, и с торцом подпружиненной втулки, причем на наружной поверхности обоймы . выполнены упоры дл  взаимодействи  с поворотным фиксатором. На фиг.1 изображено устройство дл  бурени  скважин; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1 (взаимное положение деталей , исходное соответствует фазе вращени  перед отключением двигател ). Устройство дл  бурени  скважин включает вращатель 1, шпиндель 2, буровой став, состо щий из штанги 3 и жестко св занной с ней муфты , котора  посредством замкового шарикового подшипника 5 закреплена на конце шпиндел  2 с возможностью его относительного вращени , и узел соединени  шпиндел  с буровым ставом, содержащий установленную на шпинделе 2 втулку 6 с пружиной 7 и рпорным кольцом 8, имеющую возможность осевого перемещени  соответственно относительно шпиндел  и бурового става посредством шлицов 9 и кулачкового соединени  10, обойму 11, поворотный фиксатор 12, установленный на кронштейне 13, и его привод 14. Муфта 4 и обойма 11 посред ством винтовых выступов 15 и 16, выполненных соответственно на внешней поверхности муфты и внутренней поверхности обоймы, соединены между собой и с возможностью относительного поворота и продольного перемещени  в осевом направлении. Обойма 11 соединена с регулируемым ограничителем 17, напрймер , посредством резьбы с возможностью регулировани  величины зазора 2 и взаимодействует с торцом подпружиненной втулки 6. На наружной поверхности обоймы 11 выполнены упоры 18 дл  взаимодействи  с поворотным фиксатором 12. Поворотный фиксатор 12, установленный на кронштейне 13, соединен с 31 приводом 1, включение которого на пр мой и обратный ход сблокировано с отключением и включением двигател  вращател  посредством, например, электрогидравлической системы управлени  (не показана). Поперечные оси хвостовика муфты 4 и соединенной с ним штанги 3 определ ющие их заданное угловое положение относительно взаимодействующих устройств, базированы относительно опорной поверхности упора 18, на-; пример, ось К-К и лыски параллельны поверхностио( , число и расположение упоров 18 на обойме 11 соответствует числу возможных угловых положений штанги относительно враимодействующего устройства, например, взаимодействию ключа и штанги резьбового соединени  с двум  лысками соответст вуют два возможных угловых положени  штанги (через 180°) и два диаметраль но противоположных упора на обойме, а взаимодействию ключа и штанги с безрезьбовым замком одностороннего размыкани  соответствуют одно угловое положение штанги и один упор на обойме. Угловое положение установленных муфты k и штанги 3 (заданное положение ) соответствует расположению взаи модействующих с ними yctpoftcTB, например , поперечна  ось штанги совпадает по направлению с продольно осью клюуа , (не показан), стрелка Кд соответствует его продольной оси и направлению подачи. Кронштейн 13 установле г так, что опорна  плоскость b поворотного фиксатора 12 в рабочем положении смещена относительно заданного углового положени  К -KQ на угол срабатывани  Р . Величина угла срабатывани  определ ет соотношение угла наклона винтовой поверхности выступов 15 и 16, их радиуса и длины хода В обоймы 11. В процессе бурени  вращательного движение шпиндел  2 передаетс  посредством шлицевого соединени  втулке 6, посредством кулачков - ведомой муфте k и соединенной с ней штан ге 3. После того как бурение окончено , двигатель вращател  отключаетс , одновременно с этим включаетс  сблокированный с ним привод , поворотный фиксатЬр 12 перемещаетс  по направлению стрелки В в рабочее положение и , взаимодейству  с опорной по 8 . :. 4 верхностью q упора 18, останавливает обойму 11 в положение ОЕ, при этом вЬе други,е части системы продолжают вращательное движение от положени  ОЕ к положению ОКо. По мере поворота в пределах .угла винтовые выступы 15 поворачивающей с  муфты 4 взаимодействуют с винтовыми выступами 1б остановленной обоймы 11, и вращательное движение муфты преобразуетс  в движе- . ние обоймы в осевом направлении, указанном стрелкой Г, при этом обойма 11 в том же направлении сдвигает по шлицам контактирующую с ней втулку 6, . пружины 7 которой сжимаютс , а кулачки 10 расцепл ютс , отключа  ведомую муфту А и раздел   вращающуюс  систему на две части. Неравные по количеству запасенной кинетической энергии . После этого взаимосв занное вращательное и поступательное движение муфты k и обоймы 11 продолжаетс , причем поворот обладающего наименьшим количеством кинетической энергии става буровых штанг3 и ведомой муфты А заканчиваетс  в заданном положении Kp-Kj5 в момент взаимодействи  регули руемого ограничител  17 с торцевой частью винтовых выступов 15. Когда зазор 1 между ними выбран полностью, вращение обладающих наибольшим количеством кинетической энергии втулки 6, шпиндел  2, валов и шестерен редуктора и высокооборотного ротора двигател  (не показаны) в фазе выбега продолжаете и может бб1ТЬ заторможено с помощью известных устройств механического или электрического типов во врем  подачи ключа или выполнени  последующих операций. После того как наращивание бурового става очередной штангой закончено и ключ отведен, включаетс  привод k (на обратный ход) и сблокированный с ним двигатель. вращател , поворотный фиксатор 12 отводитс  в исходное положение и освобождает обой f 11, а шпиндель 2, втулка б и контактирующа  с ней обойма 11 поворачиваютс  относительно неподвижных муфты и штанги 3 при этом взаимодействие деталей осуществлйетс  в обратном пор дке. Втулка 6 и обойма 11 за счет усили  пружин 7 и взаимодействи  винтовых выступов 16 и 15 перемещаютс  в осевом направлении, противоположном указанному стрелкой Г, до зацеплени  кулачков, в результате вращательное движение шпиндел  через

включенную муфту передаетс  буровым штангам.

Предлагаемое устройство сразу после отключени  двигател  обеспечивает разрыв кинематической цепи в системе вращающихс  в фазе выбега частей, отдел   обладающий наименьшим количеством кинематической энергии став буро1зых штанг от остальных частей, в т. ч. и от высокооборотного ротора двигател , обладающего наибольшим количеством кинетической энергии, и автоматическую остановку буровых штанг

/

в заданном положении, ориентированном относительно взаимодействующих со штангой устройств, например ключа или толкател , что позвол ет переходить S к последующим механизированным вспомогательным операци м - подаче ключа и размыканию замка.

.

Таким образом, использование пред0-ладлагаемого устройства позволит сократить врем  проведени  всопомогательных операций при сборке и разборке бурового ставд.

///////////л.у

-ЗГ

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее вращатель, шпиндель, . буровой став и узел соединения шпин деля с буровым ставом, содержащий установленную на шпинделе подпружинен ную втулку, имеющую возможность осе вого перемещения соответственно относительно шпинделя и бурового става, о т л и чающееся тем, что, с целью сокращения времени вспомогательных операций при сборке и разборке бурового става, устройство снабжено обоймой и поворотным фиксауором с приводом, обойма установлена на буровом ставе с возможностью взаимодействия с ним посредством винтовых выступов, выполненных соответственно на внешней поверхности бурового става и внутренней поверхности обоймы, и с торцом подпружиненной втулки, при чем на наружной поверхности обоймы выполнены упоры для взаимодействия с поворотным фиксатором.