Устройство для соединения штангили шнеков при вращательном бурении

О П И С А Н И Е, ц 836335изовеетвнияК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистмчесиик Республим(22)Заявлено 25,10,76 (2) 2413603/22-03 (5 )М. КЛ.3 с присоединением заявки М Е 21 В 17/046 авеударстеенныЯ кемнтет СССР дв делам наебретеннЯ н еткрытнЯ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИЕНИЯ ШТАНГ ИЛИ ШНЕКОВ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ БУРЕНИИИзобретение относится к устройствамдля соединения штанг или шнеков привращательном бурении.Известно устройство для соединенияштанг или шнеков при вращательном бурении, включающее хвостовик с проточкой на одной штанге, входящий в конгруэнтное ему отверстие муфты на другой штанге и фиксируемый в ней запорным устройством 1,Однако такая форма хвостовика исоответствующее ему отверстия муфтысоздает при изготовлении и эксплуатацииряд трудностей, основными из которыхявляются: необходимость точной взаимной ориентации секций при их соединении, то есть необходимость обеспеченияпредварительного совпадения граней хвостовика и соответствующе о ему отверстия муфты, что, как показывает опыт,обязательно связано с применением руч 20ного труда. Последнее обстоятельствовесьма осложняет эксплуатацию шнекобуровых машин, так как, во- первых,2габаритные размеры и вес шнековых секций обусловливают повышенные трудозатраты при их взаимном ориентировании и, во- вторых, нахождение людей в зоне движения шнековых секций недопустимо с точки эрентя техники безопасности.Наиболее близким из известных технических решений является устройство для соединения штанг или шнеков при вращательном бурении, включалщее хвостовик с направляющей с поперечным пазом и муфту с конгруэнтным хвостовику отверстием и подпружиненным ползуном с фиксирующим элементом 2 . Однако, осуществление этого изобретения связано в какой- то мере с усложнением конструкции бурового става и управления приводом, врашателя, возникновение больших контактных давлений в соединениипри передаче крутящего момента, так как контакт граненого хвостовика и муфты происходит по линии, что часто приводит к разрушению соединения.35 4товика одной штанги или шнека в конгруэнтное отверстие другой.Шпиндель вращетеля буровой машины или хвостовик штанги или шнека, выполненныев виде двух параллельно расположенных направляющих 6 с конусными наконечниками 7, осевым усилием (при перемещении буровой каретки) заводят в конгрузнтное отверстие 3 муфты 2,В случае недостаточной взаимной ориентации см. фиг. 4) соединяемых между собой шпинделя вращателя и секций штанг, шнеков, при заведении в отверстие муфты 2 хвостовик 1 центрируется в этом отверстии и, при взаимодействии конусных наконечников 7 с конусным заходом 9 отверстия 3 за счет возникающей от осевого усилия подачи лары сил шпиндель вращателя, либо подсоединяемая к буровому ставу штанга или шнек, поворачивается на угол, при котором обеспечивается соосность параллельно расположенных цилиндров хвостовика с отверстием в муфте. Для возможности поворота шпинделя двигатель врещателя при соединении штент" или шнеков растормеживается, После обеспечения соосности дальнейшим перемещением буровой каретки хвостовик 1 заводится в отверстие 5 муфты 2, при этом хвостовик отклоняет фиксирующий элемент 5, что приводит к снятию фиксации ползуна 4 и он под действием своей пружины заходит в поперечный паз 8 одной. из параллельно расположенных направляющих 6 хвостовика 1, замыкаяпоследний в муфте 2 . 40 Это устройство позволяет производить соединение штанг или шнеков при недостаточной их взаимной ориентации как по углу вращения, так и цри Отклонении 45 от соосности, На фиг. 4 показаны предельные возможные отклонения хвостовике 1 относительно отверстия муфты 2 по горизонтальнойд Х , вертикальной + дУ Осям и углу повороте 4, Опри кото рых без применения дополнительных операций возможно произвести автоматическое соединение секций между собой. Перед соединением штанг или шнеков подпружиненный ползун 4 находится в открытом положении и удерживается в этом положении фиксирующим элементом 5.Процесс соединения штанг или шнеков производится путем заведения хвос 3 8363Кроме этого усложняется технологияизготовления за счет необходимости применения малопроизводительных и не обеспечивающих высокой точности операцийфрезеровки граней хвостовика и долбле 5ния граней отверстия муфты,Целью настоацего изобретения является обеспечение стыковки в условиях недостаточной взаимной ориентации,Эта цель достигается тем, что направляющая выполнена н виде сопряженных цилиндров с конусными наконечникеми.На фиг. 1-общий вид хвостовика устройства перед соединением секций; на фиг. 2 конгруэнтное хвостовику отверстие надругой с.кции; на фиг. 3 - сечение А-Афиг. 2; на фиг. 4 - возможное взаимное:положение хвостовика (показан штрихпуктирными линиями). и муфты с конгруэнт ным хвостовику отверстием.Устройство для соединения штанг илишнеков содержит штанги или шнеки, имеющие на одном конце хвостовик 1, е надругом - муфту 2 с конгруэнтным хвосто 25вику отверстием 3 и запорным устройством, состоящим из подпружиненногоползуна 4 и фиксирующет этот ползунэлемента 5. Хвостовик выполнен в видедвух параллельно расположенных направ 30ляющих 6 с конусными наконечниками 7.На одном из параллельно расположенныхцилиндров хвостовика выполнен поперечный паз 8, служащий для захода подпружиненного ползуна 4 запорного уст 35ройства. Конгруэнтное хвостовику отверстие 3 выполнено с конусным заходом 9, угол которого равен углу конусных наконечников 7,Перед соединением штенг или шнеков между собой, а также шпинделя врещателя, подпружиненный ползун 4 с помощью гидроцилиндра или другого механизма (не фиг. 3 направление усилия показано стрелкой) выводится из поперечного паза 8 одной из параллельно ресположенных неправляющих 6 хвостовика 1 и фиксируется элементом 5 в открытом положении, затем хвостовик 1 выводится из отверстия 3 муфты 2 Формула изобретения Устройство для соединения штанг или шнеков при вращвтельном бурении, включающее хвостовик с направляющей с поперечным пазом и муфту с конгруэнтным хвостовику отверстием и подпру; жиненным ползуном с фиксирующим эле61 Авторское свидетельство СССР317775, кл, Е 21 В 17/02,Е 21 С 15/00, 1970.Ф 2. Авторское свидетельство СССР Вэзаявке % 21.97357, кл. Е 21 С Ы/ОО;Е 21 В 17/02, 1975,5 836335ментом о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью оГеспечения стыковки в услови-.ях недостаточной взаимной ориентации, чаправляющая выполнена в. виде сопряженных. цилиндров с конусными наконечниками,Истс,чники информации,принятые во внимание при экспертизеЗак Составитель М. РогачТ, Авдейчик Техред А. Бабввеа,: Корректор М. Демчи2972/22 Тираж 627 ПодпнсноВНИИПИ Государственного комитета СССРно делам иэобретений и открытий13038, Москва, Ж 35, Раушская наб., д, 4/8ал ППП Патент", г. Ужгород, ул, Проектная; 4