Буровой планетарный агрегат

(51)4 Е 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ЗОБРЕТЕНИ Н ЬСТВУ(71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе(57) Изобретение относится к буровой технике, предназначенной для скважин большого диаметра и проходки вертикальных горных выработок различного назначения. Целью изобретения является повышение надежности агрегата путем увеличения стойкости шарошечных долот за счет снижения частоты их вращения при одновременном снижении энергоемкости путем увеличения и стабильности крутящего момента. Агре1314074 гат включает траверсу 1, жестко связанные с ней корпусами 7 забойные двигатели 2, выполненные в виде поршневых механизмов с преобразователями возвратноноступательного движения во вращательное. Поршневые механизмы выполнены в виде поршней 8 со штоками 9 с пазами. Поршни 8 удерживаются от проворота относительно корпусов 7 фиксатором 13 проворота в виде фигурного стержня. Один конец стержня жестко закреплен во внутренней верхней части корпуса 7, другой конец размещен в пазу поршня 8 с возможностью осевого перемещения, Каждый преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное выполнен в виде штока 9 с винтовой нарезкой и гайки 11,1Изобретение относится к буровой технике, предназначенной для скважин большого диаметра и проходки вертикальных горных выработок различного назначения.Целью изобретения является повышение надежности агрегата путем увеличения стойкости шарошечных долот за счет снижения частоты их вращения при одновременном снижении энергоемкости путем увеличения и стабилыгости крутящего момента.На фнг. 1 изображен буровой планетарный агрегат; общий вид; на фиг. 2 разрез А - А на фиг. 1.Буровой планетарный агрегат включает траверсу 1, в которой установлены забойные двигатели 2. На валах 3 двигателей закреплены планетарные долота 4. В траверсе жестко установлена центральная стойка 5, на которой между двигателями расположены грузы-утяжелители 6.Двигатели состоят из корпусов 7, в нижней части которых на подшипниках установлены полые пазы 3, а в верхней части корпусов размещены поршневые механизмы в виде поршней 8 со штоками 9. В полых валах установлены втулки 10 с размещенными в них гайками 11, а на выступающем из корпусов участке валов установлены передаточные элементы 12.Штоки 9 имеют винтовую нарезку и взаимодействуют с гайками 11, которые совместно со штоками являются преобразователями возвратно-поступательного движения во вращательное. Гайки 11 установлены во втулках 10 с возможностью одностороннего вращения относительно валов, например, за счет выполнения их в виде храпового механизма. Поршни 8 удерживаются от проворота относительно корпусов 7 с помощью фиксаторов 13 проворота, выполненных в ви 5 1 О 5 20 25 30 35 установленной в полом валу 3 двигателя 2. На валах 3 установлены шарошечные долота 4. На траверсе 1 жестко установлена центральная стойка 5, на которой свободно расположены и соединены с ней грузы-утяжелители 6. Они состоят из грузов, ограниченных сверху грузом 14 и снизу плитой 15, выполненной в виде зубчатого колеса, кинематически связанного с валами 3, При перемещении штока 9 вниз по винтовой гайке 11 она начинает вращаться. Вращение от гайки 11 передается на шарошечные долота 4. Вращение от вала 3 передается на грузы 6 через зубчатое колесо. Второй двигатель работает также, но только начало цикла начинается с холостого хода. 1 з. п. ф-лы, 2 ил. 2де фигурных направляющих осевого перемещения поршней, например стержней с квадратным сечением. Один конец фиксатора 13 жестко закреплен во внутренней части корпусов 7, а другой - свободно размещен в пазах поршней 8.Грузы-утяжелители 6 состоят из грузов, ограниченных сверху грузом 14 и снизу плитой 15, кинематически связанной с валами 3 двигателей 2 за счет выполнения ее в виде центрального зубчатого колеса и взаимодействия с передаточными элементами 12 валов в виде сателлитов.Работа бурового планетарного агрегата осуществляется следующим образом.Агрегат подвешивают на бурильной колонне и подают по ней рабочий агент к двигателям 2, Рабочий агент,из траверсы 1 по каналам а попадает в полости цилиндров двигателей. В первом двигателе рабочий агент по каналу а, межкольцевому пространству в и каналу с воздействует на поршень 8 со штоком 9 и перемещает его из верхнего положения в нижнее. При этом закрывак)тся канал с и выхлопной канал Й и открываются канал е и выхлопной канал . Через каналы а и е рабочий агент перемещает поршень 8 со штоком 9 из нижнего положения в верхнее и т. д.При перемещении штока 9 поршня 8 вниз по винтовой гайке 11 последняя начинает вращаться. Вращение от гайки 11 передается на шарошечные долота 4 через втулку 10 и вал 3. Вращение от вала 3 передается на грузы-утяжелители 6 через передаточные элементы 12 и зубчатое колесо 15.Второй двигатель работает так же, как и первый, но только начало цикла начи1314074 Формула изобретения А-А 2 Составитель Л Техред И. Вер Тираж 455 огиитета СССРЖ - 35 Рах Редактор М. БандураЗаказ 2006/36ВНИИПИ Государственного113035, МосквПроизводственно-полиграф еское предпри нается с холостого хода - с нижнего положения поршня - в верхнее, тогда как у первого двигателя в этот момент времени поршень перемешается с верхнего положения в нижнее. Убедившись во вращении долот (породоразрушающих инструментов), буровой агрегат опускают на забой.Породоразрушающие инструменты на забое вращаются вокруг своих осей и вокруг оси агрегата, производя разрушение пород и соответственно углубку скважины.Промывочный агент на забой скважины поступает через выхлопной канал д, гайку 11, полый вал 3 и через дополнительный канал, расположенный в центральной стойке (не показан), и насадку. 15 1. Буровой планетарный агрегат, включающий траверсу, жестко связанные с нею корпусами забочные двигатели, на полых валах которых установлены шарошечные долота и грузы-утяжелители, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности агрегата путем увеличения стойкости шарошечных долот за счет снижения частоты их вращения при одновременном снижении энергоемкости путем увеличения и стабильности крутящего момента, он снабжен центральной стойкой, жестко закрепленной на траверсе, на которой свободно размещены грузы-утяжелители, и плитой, соединенной с центральной стойкой, выполненной в виде центрального зубчатого колеса, кинематически связанного с валами вращательных двигателей, а вращательные двигатели выполнены в виде поршневых механизмов с преобразователями возвратно-поступательного движения во вращательное, выполненных с возможностью одностороннего вращения, и фиксаторами проворота.2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что преобразователь возвратно-поступательного движения во вращательное выполнен в виде винтовой пары, состоящей из штока поршневого механизма с винтовой нарезкой и гайки, установленной в полом валу двигателя.3. Агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фиксатор поворота выполнен в виде фигурного стержня, один конец которого жестко закреплен во внутренней верхней части корпуса вращательного двигателя, при этом в поршне поршневого механизма выполнен паз, в котором размещен другой конец фигурного стержня с возможностью осевого перемещения. Черепенкинас Корректор Л. ОбруцПодписное по делам изобретений и открыти 1нская наб., д. 45 тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4