Устройство для фиксирования бурильных труб

, Г ельство 1/04, 19 ельство 19/10,70.СССР1987. ИРОВАНИ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИБУРИЛЬНЫХ ТРУБ Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для фиксации бурильных труб (штанг) при механизированном свинчивании (раэвинчивании) резьб во время осуществления спуско-подъемных операций в буровых станках, например с подвижным вращателем, предназначенных для проходки взрывных скважин при сооружении котлованов на объектах гидроэнергетического строительства, разработке каменных карьеров и других работах,Цель изобретения - автоматизация фиксирования колонны бурильных труб от вращения и продольного перемещения вниз при осуществлении спускоподъемных операций,На фиг.1 показан общий вид предлагаемого устройства (разреэ по оси); на фиг.2 - внешний вид внутренней обоймы со сторо(57) Использование; при спуско-подъемных операциях в буровых станках с подвижным вращателем, Сущность изобретения, корпус выполнен из внутренней и наружной обойм, жестко связанных между собой. Во внутренней обойме выполнены сквозные наклонные пазы, в которых размещены шаровые фиксаторы, Наклон пазов с подъемом по направлению правового вращения бурильных труб. Наружная обойма на уровне расположения пазов имеет конусную внутреннюю поверхность, Шаровые фиксаторы заклинивают бурильную трубу придвижении ее вниз и/или при вращении влево. При вращении вправо труба освобождается, 4 ил,ны одного из пазов (вид по А); на фиг.3 - сечение устройства по фиксаторам (сечение по Б-Б); на фиг,4 - сечение по нижней части наружной обоймы (сечение по В-В).аааааЪРабочий стол бурового станка, на кото- ("р ром закрепляется втулка предлагаемого устройства, на чертежах условно не показан,Как видно из чертежей, закрепляемаяна рабочем столе втулка состоит из внутрен- . Фь ней 1 и наружной 2 обойм, а также фиксаторов 3, выполненных, например, в виде, СЬ шариков.Обоймы 1 и 2 жестко соединены между собой с помощью боатоа 4 (см,фиг.1), а так.же выступов 5, выполненных на нижнем конце внутренней обоймы 1(см. фиг.2) и соответствующих им впадин 6, выполненных на нижнем конце наружной обоймы 2 (см.фиг,4).Внутренняя обойма 1 снабжена сквозными наклонными пазами 7, в которых размещены фиксаторы 3. Фиксаторы 3 и пазы 7, распределены по окружности внутренней обоймы 1 равномерно, а их количество зависит от диаметра втулки и, в частности, может быть равно трем, как это показано на фиг.3. Наклон пазов 7 (см. фиг,2) выполнен с подьемом в правую сторону вращения бурильной колонны 8 (вид сверху), которая в 10 состав предлагаемого устройства непосредственно не входит, но на чертежах показана для лучшего понимания конструкции и работы устройства,Внутренняя поверхность наружной 15 обоймы 2 (см, фиг;1) выполнена конической с увеличивающимся кверху диаметром.Предлагаемое устройство работает следующим образом,Фиксаторы 3 под действием собствен ного веса стремятся занимать нижнее положение в наклонных пазах 7 и опускаются по ним до упора в бурильную трубу 8 и внутреннюю коническую поверхность наружной обоймы 2.В процессе проходки скважины бурильная труба 8 вращается вправо (вид сверху), контактирующие с ней фиксаторы 3 извлекаются ею и перемещаются также вправо внутри пазов 7. Однако, поскольку пазы 7 25 30 выполнены наклонными и с подъемом в правую сторону, фиксаторы 3, перемещаясь вправо по пазам 7, одновременно поднимаются вверх и за счет расширяющейся кверху внутренней конической поверхности наружной обоймы 2 теряют связь с поверхностью бурильной трубы 8 и не оказывают сопротивления ни ее вращенйю, ни перемещениювниз по мере углубки скважины,При остановке. вращения бурильной 40трубы 8 фиксаторы 3 возвращаются в исходное положение до контакта с трубой 8 инаружной обоймой 2. Малейшее перемещение бурильной трубы 8 вниз приводит в этомслучае к смещению фиксаторов 3 влево по 45наклонным паза 7 и расклиниванию их между цилиндрическбй поверхностью трубы 8 иконусной поверхностью наружной обоймы2, чем и обеспечивается надежное удержание трубы 8 навесу во втулке. 50. Отсоединение вращателя буровогостанка от колонны бурильных труб 8, равнокак и поочередное отвинчивание бурильныхтруб при разборке колонны, осуществляется переключением вращателя на левое 55вращение. В предлагаемом устройствеудержание трубы, состыкованной с отвинчиваемой, от проворачивания автоматиче ски производится теми же фиксаторами 3,Если усилие сопротивления затянутой резьбы развинчиванию превысит усилие расклинки фиксатора 3 между трубой 8 и конусной наружной обоймы 2, то произойдет дополнительное смещение фиксаторов 3 по пазам 7, влево и вниз, что приведет к необходимому увеличению усилия фиксации трубы 8, и проворачиваться в обойме 1 она не будет.Для освобождения зафиксированной во внутренней обойме 1 трубы 8, ее резьба стыкуется с резьбой вращателя, после чего включается правое вращение, резьба вращателя соединяется с резьбой трубы 8, и продолжением вращения труба 8 увлекает эа собой фиксаторы 3 и, как это было описано выше, освобождается от последних.Таким образом, предлагаемое устройство для фиксирования бурильных труб обеспечивает автоматическое фиксирование труб от самопроизвсльного опускания в скважину и от проворачивания их при развинчивании, а также автоматическое освобождение труб по окончании надобности в фиксировании. В этом заключается основное технико-экономическое преимущество заявляемого технического решения перед прототипом,Изобретение направлено на улучшение условий труда и повышение, безопасности работы буровой бригады при проходке скважин и прямого экономического эффекта не создает, поэтому расчет экономической эффективности не приводится.Внедрение предлагаемого устройства осуществляется в настоящее время Ленгидропроектом в ранее разработанном и серийно выпускаемом на МЭМПе ВПСМО "Союзгидроспецстрой" буровом тракторном станке БТС, предназначенном для проходки взрывных скважин,Формула изобретения Устройство для фиксирования бурильных труб, включающее корпус с осевым отверстием и шаровые фиксаторы, размещенные в полостях корпуса для взаи- модействия с наружной поверхностью бурильных труб, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации процесса фиксирования колонны бурильных труб от вращения и продольного перемещения вниз при осуществлении спуско-подъемных операций, корпус выполнен в виде жестко соединенных между собой внутренней и наружной обойм, полости выполнены в виде сквозных наклонных с подъемом в направлении правого вращения бурильных труб, пазов, внутренняя поверхность наружной обоймы на уровне расположения наклонных пазов выполнена конической с увеличивающимся кверху диаметром, шаровые фиксаторы вы. би АЯ ОБОЙиА НВ ПОКлЗАИ СРиГ полнены диаметром, превышающим максимальную величину зазора между внутренней и наружной обоймами на уровне расположения верхних торцов сквозных наклонных пазов, а боковые поверхности сквозных наклонных пазов, сопряженные с внутренней поверхностью внутренней обоймы, имеют упоры для шаровых фиксаторов.51810476 Риг Составитель А, МеньшиковТехред М,Моргентал Корректор Л. Пилипенко актор Е, Полионова Подписноеета по изобретениям и открытиям приа, Ж, Раушская наб., 4/5 НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 Заказ 1425 Тираж В НИ И ПИ Государствен ного коми 113035, Моск