Буровая колонка

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5) М. Кл. Е 2 В 7,00 Государственный комитет Опубликовано 15.09.80. Бюллетень34Дата опубликования описания 25.09.80(53) УДК 622.243. . 13.051 (088.8) по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Харьковский авиационный институт Министерства высшего и среднего специального образования СССР(54) БУРОВАЯ КОЛОНКА Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано на шарошечных буровых станках типа СБШ.Известно устройство, содержащее буровую трубу с расположенными в ее стенках вихревыми трубками, подающими холодный воздух в зону долота 1.Недостатком этого устройства является сложность изготовления вихревых трубок в стенке буровой трубы и малая производительность холодного воздуха, что неэффективно для охлаждения долота. 10Известно устройство, содержащее муфту, соединенную с буровой трубой, и размещенную внутри последней вихревую трубу для охлаждения сжатого воздуха с холодным и горячим концами и патрубки для отвода горячего потока от вихревой трубы в затрубное пространство 2).Это устройство дает мощный поток холодного воздуха, обеспечивающий охлаждение долота. Однако устройство при бурении твердых пород имеет малый ресурс работы ввиду значительных ударных нагрузок на узел вихревой трубы, в результате чего возникают трещины и разгерметизация соединений, что приводит к ухудшению его работы и вы:ходу из строя всего устройства в целом, так как вихревая труба находится в труднодоступном месте и ее демонтаж весьма трудоемок.Целью изобретения является увеличениссрока службы буровой колонки за счет снятия ударных нагрузок с вихревой трубы.Для достижения этой цели буровая колонка снабжена стаканом, установленным неподвижно в буровой трубе и имеющим в донной части коллектор, при этом вихревая труба установлена внутри стакана с возможностью осевого перемещения и холодным концом соединена с муфтой при помощи гофрированного сильфона и подпружинена относительно нее, другим концомпри помощи сильфона и пружины с коллектором, а патрубки для отвода горячего воздуха вмонтированы в коллектор.На фиг. 1 изображена буровая колонка,продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б - Б на фиг. 1.Буровая колонка состоит из муфты 1,закрепленной неподвижно в буровой трубе 2, сильфона 3, препятствующеготечкам сжатого воздуха через шлицевое сосдинение (фиг. 2) между стаканом 4 и вихревой трубой 5. Узел .6 регулировки выхода горячего воздуха монтируется через отверстие в буровой трубе 2 и стакане 4. Цилиндрическая пружина 7 торцами располагается в гнездах муфты и корпуса 8 улитки, жестко связанного с вихревой трубой 5 и имеюгцето шлицевые выступы для возможности осевого перемещения в пазах стакана 4. Горячий конец 9 вихревой трубы 5 соединяется посредством сильфона 10 и пружины 11 с коллектором горячего воздуха, ограниченного фигурной стенкой 12, имеющей отверстия для крепления патрубков 13, аналогичных -патрубкам горячего конца 9 вихревой трубы 5, и глухой фигурной стенкой 14, аналогичной по конфигурации стенке 12, частями образующей обечайки 15 и стаканом 4, к которому жестко прикреплены, например сваркой, все части коллектора.Буровая колонка работает следующим образом.Ударные нагрузки, возникающие при работе буровой колонки, воспринимаются муфтой 1, передаются на пружину 7 и частично на буровую трубу 2. Пружина 7 сглаживает удар и частично его гасит, передает упругие деформации корпусу 8 улитки и вихревой трубе 5, представляющими собой единое целое, и сильфону 3. Под этим воздействием корпус 8 начинает перемещаться в шлицевых пазах вдоль оси буровой трубы 2, сжимая пружину 11 и сильфон 10,растягигивая сильфон 3, что также способствует уменьшению величины деформации за счет упругих свойств сильфона. За счет возникновения в сжатой пружине 11 сил противодействия и под действием собственного веса происходит возвратное движение корпуса 8 улитки совместно с вихревой трубой 5, силь- фонов 1 О и 3 в исходное положение. Затем сжимаются пружины 7 и сильфон 3 в направлении к муфте 1 до возникновения сил противодействия в пружине 7 и сильфоне 3.После этого цикл повторяется, гася энергию удара за счет сил упругой деформации пружин 7 и 11, сильфонов 3 и 10.Изобретение позволяет увеличить срокслужбы вихревой трубы и, как следствие, срок эксплуатации породоразрушающего инструмента, повысить его стойкость.Испытания показали, что срок службыустройства увеличивается в 3-4 раза по срав нению с прототипом.форму га изобретенияБуровая колонка, содержащая муфту,соединенную с буровой трубой и размещенную внутри последней вихревую трубу для охлаждения сжатого воздуха с холодным и горячим концами и патрубки для отвода горячего потока от вихревой трубы в за 2 е трубное пространство, отличающаяся тем,что, с целью увеличения срока службы за счет снятия ударных нагрузок с вихревой трубы, буровая колонка снабжена стаканом, установленным неподвижно в буровой трубе и имеющим в донной части коллектор, 2 йпри этом вихревая труба установлена внутри стакана с возможностью осевого перемещения и холодным концом соединена с муфтой с помощью гофрированного сильфона и подпружинена относительно нее, другим концом - с помощью сильфона и пружины с коллектором, а патрубки для отвода горячего воздуха вмонтированы в коллектор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизеП 1. Патент США2861780, кл. 175 - 17,опублик, 1958.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2516106, кл. Е 21 В 700, 06.06,77.Составитель В. КорРкрсд К. Шу Фрираж 626 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, Москва,ил иал Г 1 ПП Патеарственного ком итеизобретений и откЖ - -35, Раушскаят, г. Ужгород, л. едактор Г. Мозжечкова аказ 6251/29 отковКорректор М.;1 емч якПодписноета СССРрытийаб., д. 4 5Проектная, 4