Замковое соединение

О П И С А Н И Е66382 с 1ИЗОБРЕТЕН ИЯ Сокзэ СоветскнхСоцналнстнческнхРеспублнк К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 05.11.76 (21) 2418476/22.03с присоединением заявки РЙ(51)М. Кл, Е 21 С 1/14 Е 21 С 15/00 Государственный номнтет СССР оо делам нзобретеинй н открытей(71) Заявитель Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А, А. Скочинского(54) ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ШНЕКОВЫХ СЕКЦИЙ БУРОВОГО СТАВА Изобретение относится к горной промыш.пенности, а именно к шнскобуровым машинам непрерывного действия для выемки полезных ископаемых.Известно замковое соединение, содержащеекорпус, привод подачи каретки и вращения шпинделя 11.Однако в этой машине невозможно автоматизировать процессы соединения и разъединения шнековые секций, так как рычажно-стерж.10 невая система, которой снабжены шнековые секции, не взаимодействует с замками, а выполняет роль управления буровой коронкой.Наиболее близким из известных техничес.ких решений к изобретению является замко вое соединение, содержащее полую цилицдрическую муфту, внутри которой установлены поворотные захваты, одними концовыми взаимодействующие с выступами хвостовика шне.ковой секции, а другими - с головками подпружиненных упоров и конусным толкателем 2,Однако в таком замковом соединении пово. рот валика вокруг оси осупюсгвляется вручную посредством рукоятки. Цель изобретения - автоматизация соединения и разъединение шнековых секций.Эта цель достигается тем, что замковое соединение снабжено устройством дистанционного управления, которое выполнено иэ подвижной в осевом направлении крестовины с пальцами, взаимодействующими с установленным на каж. дой секции подпружиненным штоком, связан. ным посредством рычажной системы с конус. ным толкателем.На фиг, 1 изображена шнекобуровая машина; на фиг. 2 - замковое соединение А фиг. 1; на фиг. 3 - замковое соединение Б; на фиг. 4 - сечение А - А на фиг, 2; на фиг. 5 - муфта, вид сверху; на фиг, б - то же, продольный разрез.Шнекобуровая машина содержит раму 1 и буровую каретку , с приводами подачи этой каретки и вращешш шпинделя 3. Привод подачи каретки 2 включает в себя барабаны 4 с тросами 5, соединенными своими концами с рамой 1. Барабаны 4 установлены на валу 6, ко торый соединен с буровой кареткой 2. Шпин. дель 3 через фрикционную муфту 7 соединень663829 с приводом вращения, включающим в себявал 8, редуктор 9 и двигатель. Со шпинделем3 соединен буровой став, включающий в себяшнековые секции 10 и 11 (количество секцийопределяется глубиной скважины) и коронку12. Секция 10 соединяется с секцией 11 эам- аковым соединением Б, а шпиндель 3 с секци.ей 10 - замковым соединением А Замковыесоединения А и Б содержат аналогичные поконструкции цилиндрические муфты 13, укреп.ленные иа шпинделе 3 и на передних концах(считая от забоя) шнековых секций 10, 11 ит дВнутри муфт 13 установлены поворотные- симметричные захваты 14 и 15, одни концыкоторых снабжены кулачками 16 и 17,взаимодействующими с выступами 18 и 19, адругие выполнены со скосами 20 и 21, взаимодействующими с головками подпружиненных упоров 22 и 23. Шпиндель 3 снабжен фланцем 24 для уплотнения гидравлической системы.Для автоматического соединения и раэъединс.ния шиековых секций 10 и 11 между собой, атакже шпинделя 3 с секцией 10 машина снаб.25жены устройством дистанционного управлениязамковыми соединениями А и Б, которое выполнено в виде крестовины 25 с пальцами 26,27, 28 и 29 (фиг. 2 и 4), установленными сразворотом на 90 и взаимодействующими сзеустановленным на задних концах (считая отзабоя) шнековых секций 1 О, 11 и т.д. подпружиненным штоком 30, размещенным в направ-лякйцей втулке 31 и шарнирно соединенным споворачивающимся вокруг оси 32 рычагом 33,шарнирно соединенным с толкатслем 34, конецкоторого снабжен конусом 35, взаимодействую.щим во время соединения и разъединения с концами симметричных захватов 4 и 5,С целью центровки толкателя 34 последний46снабжен продольным сквозным пазом 36 дляразмещения центрирующего пальца 37, которыйзакреплен внутри муфты 13.Крестовина 25 закреплена на установленномв цилиндрической полости 38 шпинделя 3 штоке39 с поршнем, Шток 39 с поршнем снабжен по.лым продольным отверстием, через которое пропущен дополнительный шток 40, один конецкоторогожестко скреплен с поршнем 41, адругой снабжен конусом 42, взаимодействующим с концами захватов 4 и 15,На заднем конце (считая от забоя) каждойшнековой секции О,11 и т.д. установлен коникский центратор 43 счетырьма отверстиями44, 45, 46 и 47 для прохода пальцев 26, 27,Ж и 29, Цейтратор 43 выполнен с внутрен.ними наклонными заходами 48 и продольнымипазами 49 для размещения кулачков 50 муф 4ты 3 для передачи крутящего момента от шпинделя 3 к буровому ставу. Крестовина 25 перемещается в пазах 51 муфты 13 (см. фиг, 5 и 6),Шпиндель 3 снабжен распределительным коллектором 52 с кольцевыми проточками .53,54 и 55, которые каналами 56, 57 и 58 соетвнены с полостями 38, 59 и 60.Шнекобуровая машина работает следующим образом.После забуривания коронки 12 и секций 10 , и 11 в пласт полезного ископаемого, т.е, после полного перемещения каретки 2 вперед (иа фит,вверх) производится отсоединение шпинделя 3 от секции 0, для чего по каналу 58 рабочая среда (гаэ, жидкость и т, п.) по. дается в полость 60. Поршень 41 со штоком 40 перемещается вперед, конус 42, вэаимодей.ствуа с концами захватов 14 и 15, заставляют кулани 16 и 17 сойтись и освободить выступы 18 и 19, Каретка 2 отгоняется свободно в исходную позицию. Кулачки 16 и 17 пи этом свободно проходят между выступами 18 и 9, Давление рабочей среды в полости 60 сбр:сывается, На раму 1 подается очередная шпс.овал секция, аналогичная секциям 10 и 11.Шясковая секция устанавливается по оси буре. ния между шпинделем 3 и секцией О. Отключается фрикционная муфта 7 и каретка 2 подается вперед. Кулачки 50 взаимодействуют с тор. цами наклонных заходов 48 и обеспечивают поворот шпинделя 3 и наращиваемой шнековой секции вокруг их общей продольной оси до техор,кулачки 50 шпинделя 3 и нара. щиваемой секции не войдут в продольные пазс 1 49 (см. фиг. 1). При этом кулачки 16 и 17 за счет взаимодействия их передних скосов с выступами 18 и 19 сближаются друг с другом и проходят между выступами 18 и 19, т.е. в окно, образованное этими выступами. Под воздействием подпружиненных упоров 22 и 23 ку. пачки 16 и 17, проидя между выступами 18 и 19, расходятся (поворачиваются) и заходят за выступы 18 и 19 внутри наращиваемой секции и секции 1 О. Включается муфта 7, чем обеспе. чивается передача крутящего момента на буро. вой став и процесс бурения продолжается. Кру. тящий момент на секции 10, 11 и т, д, и бу. ровую коронку 12 передается от шпинделя 3 через кулачки 50 и продольные пазы 49,После завершения бурения скважины на за. данную глубину осуществляется процесс извле.чения бурового става из нее и последователь. ноеотсоединение шнековых секций 10 и 11 и т, д. от бурового става, Для этого каретку 2 подают по раме 1 назад (иа фиг. 1 вниз) на расстояние, равное длине одной шнековой сек. ции. Подают рабочую среду в полость 59. Пор66382 5щень со штоком 39 перемещается вперед, увлекая эа собой крестовину 25 с пальцами 26, 27, 28 и 29. Поскольку пальцев четыре (через каждые 90 ), то один из них независимо от положения по оси вращения отсоединяемой секции, например, 10, обязательно входит во . 3 взаимодействие со штоком 30, пройдя предварительно через отверстие 44 (45, 46, 47). Шток 30 толкает рычаг 33, который, поворачиваясь вокруг оси 32, перемещает шарнирно соединенный с нймтолкатель 34, конус 35 которого,М взаимодействуя с концами захватов 14 и 15 шнековой секции 11, разводит их. Кулачки 16 и 17 сжимаются; освобождал выступы 18 и 19 шнековой секции 1,1, Каретку 2 с отсоединя И емой секцией 10 отгоняют назад до выхода ку. лачков 14.и 15 из конического центратора 43. Подают рабочую среду в полости 38 и 60, вследствие чего шток 39 с поршнем перемеща. ется назад, а поршень 41 со штоком 40 - впе. ред, Пальцы 26, 27, 28 и 29 выходят из зацеп 30 пения с коническим центратором 43, а концы захватов 14 и 15 шнековой секции 10 сходятся и освобождают кулачки 16 и 17 от взаимо- действия с выступами 18 и 19. Каретка 2 сво бодно отгоняется в исходную позицию (см,фйг,1)М а отсоеднненная шнековая секция известными способами удаляется нз рамы 1. Каретка 2 снова подается вперед к буровому ставу ипроцес. 96сы соединения шпинделя 3 с очередной шнековой секций, разъединения очередных секций между собой, разъединения шпинделя 3 с оче. редной шнековой секцией осуществляются так, как это описано,Формула изобретения Замковое соединение шнековых секций бурового става, содержащее полую щщиндрическую муфту, внутри которой установлены поворотные захваты, одцими концами взаимодействую. щие с выступами хвостовика шнековой секции, а другими - "с головками подпружиненных упо. ров и конусиым толкателем, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью автоматизации соединения и разъединения шнековых секций, оно снабжено устройством дистанционного управления, которое выполнено иэ подвижной в осевом направлении крестовины с пальцами, взаимодействующими с установлевым. на каждой секции подпружиненным штоком, свя. занным посредством рычажной системы с ко. нусным толкателем.Источники информации, принятые во вн 1 йяание при экспертизе1. Патент США Иф 2715526, кл, 266 - 26, 1955.2, Заявка Ио 2350929, кл. Е 21 С 15/00, 1976, но которой принято положительное решение о выдаче авторского свидетельства, -.Тираж 65 И Государственного лам изобретений и сква, Ж, Раушск Подпиомитета СССРткрытийя наб д, 4/5