Буровой станок

9) (111 ОСУДАРСТВЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕП сти кратитьй путемния скин и про титут пох открытым заотве С,Телешов товле ия ния и о ста сгво С(Р /00, 1980 во СССР О, 1968. тформунаправСОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК ОПИСАНИ К АВТОРСКОМУ(71) Научно-исследовательектно в конструкторск индобыче полезных ископаемьспособом(57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет со время вспомогательных операци автоматического позиционирова патрона (Н) ведущей штанги (Ш данном линейном положении, со стнуюшем длине очередной подг ной к наращиванию Ш, и совмещ дачи Ш барабаном для нарашива соединения ее как с Ш буровог (ВС), так и с П ведущей Ш, Ст включает ходовую часть 1, пла 2, основание 3 с люнетом 4 и137 2032 О ц й 16 н форме незамкнутой окружности, уэел 5 удержания БС, вращатель 9, узел углового позиционирования ведущей Ш 12 и П 13 с боковым вырезом, механизм подачи, кассету в виде барабана 25, электрогидравлическую систему управления. Следящая электромеханическая система выполнена в виде двух двуплечих подпружиненных рычагов в корпусе барабана 25, Одни их плечи соединены гягой, а на другом плече Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к буровым станкам, и может быть использовано при бурении скважин,Цель изобретения - сокращение 5 времени вспомогательных операций путем автоматического позиционирования патрона ведущей штанги в заданном линейном положении, соответствующем длине очередной подготов О ленной к наращиванию штанги, и совмещения подачи штанги барабаном для наращивания с соединением ее как со штангой става, так и с патроном ведущей штанги.5На фиг. 1 изображен буровой станок, вид спереди; на фиг. 2 - рабочий орган бурового станка, вид сверху с частичными сечениями; на фиг, 3 часть основания рабочего органа с люнетом и направляющей штанг, вид сверху; на фиг. 4 - следящая электромеханическая система и патрон ведущей штанги, позиционированный в соответствии с длиной 1.; буровой штанги: на5 Лиг. 5 - патрон,вид сбоку(по стрелкеЦ.Буровой станок безмачтового типа имеет ходовую часть 1, платформу 2, кабину, электрогидравлическую систему привода и управления (не показаны), ЗО основание 3 с люнетом 4, узел 5 удержания бурового става и три жестко закрепленных на основании 3 трубчатые колонны 6-8, На верхних концах колонн установлен вращатель 9, который имеет двигатель 10, редуктор с роторной шестерней 11, проходящую через ее отверстие полую ведущую штангу 12 некруглого сечения, например, шестигранную, и вмонтированный известной установлен конечный выключатель, Вконце бурения на длину Ш 38 приводузла 5 включается на рабочий ход.Происходит поднятие БС, Механизм подачи включается и после поднятиятраверсы 14 с Ш 12 отключается, Далеесовмещают гнездо очередной Ш 34 сП 13 и хвостовиком Ш 28 и БС собран.Его освобождают и бурят на длинуочередной Ш 34, Цикл повторяется.1 э.п. ф-лы, 5 ил. конструкции узел углового позиционирования ведущей штанги (не показан), Ведущая штанга 12 на нижнем конце имеет патрон 13 с боковым вырезом под хвостовик или головку буровой . штанги и верхним концом закреплена с возможностью вращения в траверсе 14. Внутри передних трубчатых колонн 6 и 8 расположены гидравлические плунжеры 15 и 16, верхние концы которых соединены траверсой 14. Трубы 17 и 18 неподвижно закреплены относительно вращателя 9 и колонн 6 и 8, в трубах 17 и 18 расположены гидравлические плунжеры 19 и 20 с роликами 21 и 22 канатного удвоителя хода, одни концы канатов 23 и 24 которого закреплены на трубах 17 и 18, другие - на траверсе 14. Совокупность перечисленных плунжеров и других частей образует механизм подачи ведущей штанги 12, причем плунжеры 15 и 16 предназначены для подачи вверх, плунжеры 19 и 20 с канатным удвоителем хода - для подачи вниз.На задней колонне 7 с возможностью вращения установлен барабан 25 с приводом поворота, подйружиненным фиксатором (не показаны), верхним 26 и нижним 27 сепараторами. Оба сепаратора имеют соосно расположенные отверстия в количестве Ер с направляющими втулками 28-33 и другими, в которых свободно размещены ведущая штанга 12 и буровые, например, шнековые штанги 34 и 35 и другие в количестве Е,р = 2 р - 1. Буровые штанги торцами опираются на основание 3, на котором расположена направляющая 36 для позиционирования штанг в эаданном угловом положении, Наттравляющая 36 выполнена по форме незамкнутой окружности, центр которойнаходится на продольной оси барабана 25, а концы размещены над люнетом 4 с противоположных сторон егоотверстия. Совокупность перечисленных частей образует кассету для хранения и поэиционированной подачи 10Буровые штанги имеют беэреэьбовыезамки поперечного совмещения извест"ной конструкции, на боковой поверхттостц верхнего конца каждой штангиимеются выемки для взаимодействия 15с узлом 5 удержания бурового става,при этом заплечики а выемки базированы относительно торца штанги нарасстоянии 1, а грани выемки вбазированы по углу относительно граней хвостовика 37 штанги 38. Расположенные в кассете буровые штанги 34и 35 и другие отличаются по длине,величина которой изменяется в пределах 1,1.; 1,что обусловлено 25ттлттсовыми и мттттусовьми допусками приизготовлении и остаточттьми деформациями продольного изг иба при эксплуа тапии,Патрон 13, предназначенный длясоединения и разъединения ведущейштанги 12 с буровыми штангами, представляет собой корпус 39, имеющийбоковой вырез для прохода хвостовика37 буровой штанги 38, центральный канал 40 для подачи очистного агента(сжатого воздуха), колодки 42 с механизмом привода для фиксации хвостовика 37 буровой штанги 38,Очистной агент (сжатый воздух)подается по пневматическому каналу40ведущей штанги 12, центральному каналу 40 патрона 13 от воздухоприемногостакана 42 в буровую штангу 38 и далее к забою,Узел 5 удержания бурового става45известной конструкции служит такжедля линейтого позиционирования замкового соединения штанг и его разгрузки от натяга, а при необходимостиможет выполнять функцию доворота става до заданного углового положения.Узел 5 содержит корпус, привод (не;токаэаны) и зажимной механизм с поворотными рычагами 43, установленныйвозможностью подъема на определенную высот" относительно корпуса, изакреплен поп основанием 3 за люнетом4, корпус кот.-рого имеет боковые окнадля прохола ттоворотных рычагов 43. Следящая электромеханическая система предназначена для автоматической остановки поднимаемой ведущей штанги 12 с патроном 13 в заданном линейномположении, соответствующем длине 1, очередной буровой штанги 34, находящейся в барабане кассеты и подготовленной к подаче для наращивания бурового става, Механическая часть системывыполнена в виде двуплечих рычагов44 и 45, например двуплечих Г-образных, подвижно устан;вленных а корпусе 46 на осях 47 и 48 и подпружиненных пружинами 49 и 50, Плечи с ие рычагов связаны тягой 5 1. В случаеиспользования жесткой тяги 51 необходимость в одной из пружин 49, 50 отпадает. Рычаг 44 расположен с воэможностью взаимодействия плеча Й с торцом хвостовика очередной штанги 34,находящейся в позиции перед подачейее на ось В-С "вращатель став" длянаращивания става. Ва плече Г рычага45 установлен с возможностью регулировки положения конечный выключатель5 2 и шарнирно закреплен вспомогательный рычаг 53, предназначенный дляконтактного взаимодействия с патроном13 при подъеме ведущей штанги 12 ис конечным выключателем, при этомпоследний электрически соединен сэлементом управления подъемом плунжеров 15 и 16, например электрогидрозолотником (не показан),Буровбй станок работает следующимобразом.В результате совершения очередногот.-того цикла наращивания става и по-.ворота барабана кассеты на один шаг,предыдущая штанга подана на ось В-С исоединена с патроном ведущей штангии со штангой бурового става, а последующая штанга 34 подана в положение,исходноедля последующего цикла наращивания. При этомв конечнойфазе годачиверхний конец штанги 34 взаимодействуетс плечом т 1 рычага 44 и, например, поднимает его, в результате поворот рычага 4 относительно оси 47 противчасовой стрелки через тягу 5 1 в нап"равлении, показанном стрелкой Е,передается рычагу 45, который поворачивается в том же направлении относительно оси 48 и его плечо т сконечным выключателем 52 устанавли -вается в положение, соответствующеедлине 1.т, штанги 34.Э 137 20Гко цце б ур ец ия скв ажины ца длйн у штанги 38 подача плунжеров 19 и 20, траверсы 14 и ведущей штанги 12 прекращается, при этом выемки штанги 38 опущены ниже заданного линейного положения по оси В-С на некоторую определенную величину, а двигатель 10 отключается и вмонтированный во вращатель 9 узел углового позиционирования останавливает ведущую штангу 12 в заданном угловом положении, при котором боковой вырез патрона 13 и находящийся в нем хвостовик 37 штанги 38 ориентированы относительно направляющей 36, а выемки штанги 38 ориентированы относительно узла 5,находящегося в состоянии Открыто Привод узла 5 включается на рабочий ход, по мере которого поворотные рычаги 43 зажимного механизма входят в выемки штанги 38, поднимаются на определенную высоту и, упираясь в заплечики а,поднимают буровой став до заданного линейного положения, т.е, одновременно позиционируют замковое соединение, разгружают его от натяга, создаваемого массой штанги 38 и других штанг бурового става, и удерживают став в этом положении.Включается привод механизма патрона, Механизм подачи включается на ход вверх - плуцжеры 15 и 16 выдвигаются из колонн 6 и 8 и поднимают траверсу 14 и ведующую штангу 12, при этом в начальной фазе открытый патрон 13 разъединяется с хвостовиком штанги 38, а движение траверсы 14 посредством соединенных с ней канатов 23 и 24, охватывающих ролики 21 и 22, передается ллунжерам 19 и 20, которые вдвигаются в трубы 17 и 18. Механизм подачи отключается с помощью следящей электромеханической системы - ход вверх плуцжеров 15 и 16, траверсы 14 и ведущей штанги 12 прекращается45 в момен т, ко гда патрон 13 поднимает вспомогательный рычаг 53 и он нажимает ца конечный выключатель 52, который подает сигнал на отключение злсктрогцдрозолотцика подачи плунже ров, и патрон 13 останавливается в заданном лицецном положении, которое соответствует длине Ь, очередной1штанги 34. Выключается привод кассеты и поворачивает ее барабан 25 на один 55 шаг, сепараторы 26 и 27, воздействуя на штанги, перемещают их также на один шаг, в результате очередцая штан 32га 34 подается на ось В"С, следующая за ней штанга 35 занимает положение, исходное для последующего наращивания. Во время перемещения хвостовик и гнездо очередной штанги 34 совмещаются с ранее поэиционированными в заданных угловом и линейном положениях патроном 13 ведущей штанги 12 и хвостовиком штанги 38 бурового става- буровой стан нарощен (собран), Одновременно с этим штанга 35, следующая эа очередной штангой 34, торцом хвостовика вступает в контакт с плечом й рычага 44 следящей электромеханической системы и, если ее длина Ьбольше длины Ь штанги 34, поворачивает рычаг 44 против часовой стрелки, при этом механическая часть следующей системы срабатывает, как описано, Если длина Ь штанги 35 меньше длины Ь 1 птанги 34, то контакта плеча о с торцом штанги 34 не происходит до тех пор, пока патрон 13 со штангой 34 не переместится вниз и не освободит тем самым рычаг 45. Привод узла 5 включаетсяна обратный ход, по мере которолго поворотные рычаги 43 зажимногомеханизма выходят иэ выемок штанги иосвобождают буровой став. Включается двигатель 10 вращателя 9 и механизма подачи на ход вниз - гидроплунжеры 19 и 20 выдвигаются из труб 17 и 18, их движение посредством канатов 23 и 24 передается траверсе 14 и ведущей штанге 12 с буровым ставом, начинается процесс бурения скважины на длину очередной штанги. Далее цикл операций повторяется, как описано, После бурения скважины на заданную глубину подъем и разборка бурового става осуществляются в обратной последовательности, при этом электрическая часть следящей системы отключается и в работе не участвует,Во время бурения очистной агент (сжатый воздух) для очистки скважины подается в воздухоприемный стакан 42 и, по пневматическому каналу ведущей штанги 12, центральному каналу 40 патрона 13 через буровые штанги 38 направляется к забою.формула и з о б р е т е н и я1. Буровой станок, включающий ходовую часть, платформу, основание с люнетом и направляющей в форме не-.замкнутой окружности узел удержаниябурового става, вращатель, узел углового позиционирования ведущей штанги, патрон с боковым вырезом, механизм подачи, кассету в виде барабана, электрогидравлическую систему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения времени вспомогательных операций путем автоматического позиционирования патрона 1 ведущей штанги в заданном линейном положении, соответствующем длине очередной подготовленной к наращиванию штанги, и совмещения подачи штанги барабаном для наращивания с соеди 1 некием ее как со штангой става, так и с патроном ведущей штанги, буровой станок снабжен следующей электромеханической системой, выполненной в виде двух двухплечих рычагов, установленных в корпусе барабана и подпружиненных относительно него, одни плечи которых соединены тягой, а другие - предназначены для взаимодействия соответственно с торцом очередной штанги и с патроном ведущей штанги при ее подъеме, причем плечо рычага, предназначенное для взаимодействия с патроном ведущей штанги, оснащено конечным выключателем, электрически связанным с электрогидравлической системой управления во время работы механизма подачи.52, Станок по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что концы направляющей, выполненной по форме незамкнутойокружности, размещены над люнетом спротивоположных сторон его отверстия.1372032 тавитель А.ред И.Попови нытиков Корректор М. Оарош тор Л. Зайцева Заказ 198 Раф 5 Подписно ного ко ений и откры Раушская на приятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 ВНИИПИ Государств по делам изобре113035, Москва, Жизводственно-полиграфическо СССРч д. 4/5