Устройство для соединения буровой штанги с перфоратором (его варианты)

О П И С А Н И Е)941569ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51) М.К . Е 21 С 3/34 Гееудзретееецй кемитет СССР пф делам лзебретеевй и етарытей(71) Заявител ательский горнорудный институ чно-иссл 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ БУРОВОЙ ШТА С ПЕФОРАТОРОМ (ЕГО ВАРИАНТЫ)еди- яв- меж 1Изобретение относится к бурильной технике и может быть использовано в горнорудной и строительной отраслях народного хозяйства, а также в других областях техники.Известно устройство для соединения буровой штанги с перфоратором, содержащее корпус перфоратора, скобу и откидной подпружиненный буродержатель, который удерживает хвостовик буровой штанги за бурт 1.Недостатком этого соединения буровой штанги с перфоратором является незначительный срок службы буровой штанги до ее разрушения, особенно в районе бурта, а также необходимость высадки бурта на хвостовике буровой штанги. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уСтройство для соединения буровой штанги с перфоратором, включающее фиксатор штанги, состоящей иа распорного элемента, размещенного в окнах втулки, установленной в полом цилиндре корпуса, вращающуюся буксу с отверстием для помещения хвостовика буровой штанги некруглого сечения и механизм вращения буксы 2. Недостатком этого устроиства для сонения буровой штанги с перфоратором ляется высокое контактное напряжение ду цилиндро-бисферическим роликом и. одной из граней штанги, в частности контакт 5 цилиндробисферического ролика с одной изграней штанги проходит по линии, причем длина этой линии ограничивается размером грани штанги, Высокое контактное напряжение между роликом и гранью штанги вызывает повышенный износ по мере эксплуатации всех граней штанги, что отрицательно сказывается на надежности крепления буровой штанги с перфоратором, а также ослаблению хвостовика буровой штанги и, вследствие этого, преждевременного его разру шения.Цель изобретения - уменьшение контактного напряжения в зоне крепления штанги и увеличение надежности ее фиксации.Поставленная цель достигается тем, чтов устройстве для соединения буровой штанги с перфоратором, включающем корпус перфоратора, фиксатор штанги, вращающуюся буксу с отверстием для помещения хвостовика буровой штанги некруглого сечения и3механизм вращения упомянутой буксы, устройство снабжено дополнительной буксой,которая установлена на хвостовике буровойштанги с возможностью углового смещенияотносительно вращающейся буксы и механизмом этого смещения.Кроме того, устройство снабжено дополнительной втулкой с осевым отверстием, ответным хвостовику буровой штанги и подпружиненным стопором для фиксации дополнительной втулки относительно корпуса перфоратора.На фиг. 1 изображено устройство длясоединения буровой штанги с перфоратором,вертикальный разрез; на фиг. 2 - разрезА - А на фиг. 1; на фиг. 3 - перфоратор с, устройством для соединения с буровой штангой, вертикальный разрез; на фиг. 4 -7 наиболее целесообразные буровой штанги некруглого сечения, поперечные сечения.Устройство для соединения буровой штанги с перфоратором состоит из корпуса перфоратора 1, в котором помещена вращающаяся букса 2. Во вращающейся буксе 2находится промежуточный боек 3. Крометого, во вращающейся буксе 2 выполненапроточка 4; в которой помещен выступ 5дополнительной буксы 6. Через вращающуюся буксу 2 и дополнительную буксу 6 проходит хвостовик буровой штанги некруглогосечения 7, при этом они снабжены соответственно выступами 8 и 10. В выступах 8 и 9выполнены отверстия 10 и 11, через которыепроходит болт 12. На конце болта 12 навинчена гайка с ручкой 13. Между выступом 8вращающейся буксы 2 и выступом 9 дополнительной буксы 6 помещена резиновая прокладка 14, в которой выполнено отверстие 15через которое проходит болт 12,Устройство работает следующим образом.Помещают хвостовик буровой штанги 7некруглого сечения в дополнительную буксу 6 и вращающуюся буксу 2 до упора впромежуточный боек 3. Промежуточный боек 3 служит для передачи энергии ударазги а также для предотвращения заваливания хвостовика буровой штанги 7 некруглого сечения во внутрь перфоратора.При необходимости извлечения буровойштанги из пробуренной скважины останавливаем перфоратор и поворачиваем гайку сручкой 13 (на фиг. 1 вправо). При этом гайка с ручкой 13 переместится по болту 12и сожмет выступы 8 и 9, принадлежащиесоответственно вращающейся буксе 2 и дополнительной буксе 6, Выступы 8 и 9, в своюочередь сожмут резиновую прокладку 14. Таким образом к вращающейся буксе 2 и дополнительной буксе 6 будут приложены равные по величине, но противоположные по направлению моменты, которые пытаютсясмять хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения. Приложенные (противоположные) моменты к вращающейся буксе 2 и до 4полнительной буксе 6 создают осевое сопротивление выходу хвостовика буровой штанги 7 некруглого сечения из перфоратора.Чем сильнее приложенные моменты к вращающейся буксе 2 и дополнительной буксе 6, тем сильнее осевое сопротивление выходу хвостовика буровой штанги 7 из перфоратора. После извлечения буровой штанги из скважины гайку с ручкой 13 поворачивают в противоположном направлении (на фиг. 1 влево), При этом гайка с ручкой 13 переместится по болту 12 (на фиг. 2 влево), тем самым сняв приложенные моменты к буксам 2 и 6.Резиновая прокладка 14 разжимается ивозвращает вращающуюся буксу 2 и до 1 полнительную буксу 6 через выступы 8 и 9в первоначальное положение. Хвостовик буровой штанги некруглого сечения можно свободно извлечь из перфоратора.Предложенное устройство может быть выполнено в другом варианте.Устройство для соединения буровой штанги с перфоратором состоит из корпуса перфоратора 1, вращающейся буксой 2, в которую помещен промежуточный боек 3. Вращающаяся букса 2 имеет проточку 4, в которую входит выступ 5 дополнительной втулки 6. Через вращающуюся буксу и дополнительную втулку проходит хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения. Устройство также состоит из храповбго механизма 16 с геликоидальным стержнем 17, контрольные шлицы которого входят в соответствующие пазы геликоидальной гайки 18, соединенной с поршнем 19 резьбой. В свою очередь поршень 19 прямолинейными шлицами входит в пазы поворотной буксы 20, которая при помощи кулачков соединяется с вращающейся буксой 2. В дополнительной втулке 6 выполнено радиальное отверстие 21, в которое может входить стопор 22, подпружиненный пружиной 23.Устройство, представленное по второму40 варианту, работает следующим образом.Помещают хвостовик буровой штанги 7некруглого сечения в дополнительную втулку 6 и вращающуюся буксу 2 до упора в промежуточный боек 3. При бурении буровая штанга все время поджимается перфоратором к забою скважины, Стопор 21 отжат 1 на фиг. 3 вверх), давая возможность беспрепятственно вращаться дополнительной втулке 6 совместно с вращающейся буксой 2, поскольку через последние проходитБО хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения, при этом стопор 22 сжимает пружину 23. Для извлечения буровой штанги из пробуренной скважины необходимо включить стопор 22, Для чего стопор 22 необходимо повернуть на 180 (как показано на фиг. 3 основными линиями). В этом положении стопор 22 поджимается пружиной 23 к дополнительной втулке 6, с подпружиненным стопором 22, последний под воздействи5ем пружины 23. войдет в отверстие 21 дополнительной втулки 6 и тем,самым, затормозит дополнительную втулку 6 относительно корпуса перфоратора 1. Если в момент заторможения дополнительной втулки 6, а значит и хвостовика буровой штанги 7 некруглого сечения относительно корпуса перфоратора 1, поршень 19 совершает рабочий ход. В этом случае устройство будет работать следующим образом: во время рабочего хода поршня 19 (поршень 19 перемещается вправо) геликоидальная гайка 18, двигаясь вместе с ним вперед, давит своими косыми выступами на шлицы геликоидального стержня 17 и заставляет его вращаться против часовой стрелки. Храповый поворотный механизм 16 не препятствует повороту геликоидального стержня 17. Сам поршень 19 движется вперед. После нанесения удара по хвостовику буровой штанги 7 некруглого сечения, через промежуточный боек 3, поршень 19 начинает двигаться назад. Геликоидальная гайка 18 своими выступами стремится вращать геликоидальный стержень 17 по часовой стрелке, но храповый поворотный механизм 16 препятствует этому, из-за чего стремится вращаться сам поршень 19. Последний, своими шлицами стремится повернуть поворотную буксу 20 и соединенную с ней вращающуюся буксу 2, в которой находится хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения. Но поскольку дополнительная втулка 6 заторможена стопором 22 относительно корпуса перфоратора 1, а значит затормоЖен и хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения, который проходит также через вращающуюся буксу 2, то поршень 9 остановится. Однако поршень 19 будет стремится повернуть хвостовик буровой штанги 7 некруглого сечения и вследствие этого к хвостовику буровой штанги 7 будет приложен момент через вращающуюся буксу 2. Приложенный момент к хвостовику буровой штанги 7 некруглого сечения будет создавать осевое сопротивление выходу последнего из. перфоратора. Для отсоединения буровой штанги от перфоратора достаточно отключить перфоратор от воздушной магистрали и растормозить дополнительную втулку 16. Для его необходимо отжать стопор 22 и повернуть его на 180 (как показано на фиг. 3 штриховыми линиями), Затем извлечь хвостовик буровой штанги некруглого сечения 7 из перфоратора.Снабжение предложенного устройства дополнительной буксой, установленной наФормула изобретения 20 1. Устройство для соединения буровойштанги с перфоратором, включающее корпус перфоратора, фиксатор штанги, вращающуюся буксу с отверстием для помещения25хвостовика буровои штанги некруглого сечения и механизм вращения буксы, отличающееся тем, что, с целью уменьшения контактного напряжения в зоне крепления штангии повышения надежности ее фиксации, устройство снабжено дополнительной буксой,которая установлена на хвостовике буровойштанги с возможностью углового смещенияотносительно вращающейся буксы, и механизмом этого смещения.2. Устройство для соединения буровойз 5 штанги с перфоратором, включающее корпус перфоратора, вращающуюся буксу с отверстием для помещения хвостовика буровой штанги некруглого сечения и механизмвращения буксы, отличающееся тем, чтоустройство снабжено втулкой с осевым отверстием, ответным хвостовику буровойштанги, и подпружиненным стопором дляфиксации втулки относительно корпуса перфоратора,Источники информации,45 принятые во внимание при экспертизе1. Бегагоен И. А. и др, Бурильные машины. М., Недра, 191, с. 202 - 203.2, Авторское свидетельство СССР615208, кл. Е 21 С 3/34, 1976 (прототип). 6хвостовике буровой штанги с возможностью углового смещения относительно вращающейся буксы, и механизмом этого смещения или дополнительной втулкой с отверстием, соответствующим поперечному сечению хвос.товика буровой штанги некруглого сечения и подпружиненным стопором для фиксации дополнительной втулки относительно корпуса перфоратора, значительно уменьшить контактное напряжение между дополнительной буксой или дополнительной втулкой и по верхностью буровой штанги, поскольку контакт будет проходить по всем граням штанги и на всей длине дополнительной буксы или дополнительной втулки. Уменьшение контактного напряжения позволит уменьшить 15износ граней штанги в месте крепления к перфоратору, что значительно повысит надежность фиксации буровой штанги, а также увеличить ее стойкость при бурении.941569 7 ь Е.МБойк акаренк нного енийРау Ужго Составнтелн Техред СаТираж 633ВНИИ ПИ Государствепо делам изобрет13035, Москва, Ж - 35иал ППП Патент, г. Редактор М. ТовтиЗаказ 4786/1 7 ур. Х фу, 7айлова с Корректор Ю,Подписноекомитета СССРи открытийшская наб., д. 4/5род ул Проектная 4