Мачта буровой установки

Полезная модель относится к горной промышленности, а именно к мачтам буровых установок, предназначенных для сооружения геологоразведочных, гидрогеологических и технических скважин различного назначения.
Известна буровая установка УРБ-2А-2, содержащая платформу, жестко соединенную с шасси автомобиля, и несущий ствол мачты, шарнирно соединенный с платформой подкосом в виде домкрата. Ствол мачты выполнен в виде прямоугольной рамы, боковыми элементами которой являются швеллеры, обращенные внутрь рамы и служащие направляющими для подвижной каретки, на которой жестко смонтирован вращатель /1/.
К недостаткам данной конструкции ствола мачты, прежде всего, относится недостаточная прочность на скручивание и на изгиб, что значительно ограничивает область применения буровой установки.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является буровая установка, содержащая мачту, шарнирно связанную с несущей рамой, снабженную направляющими для перемещения по ним каретки с вращателем, которая жестко связана через траверсу со штоком цилиндра подачи. Мачта выполнена в виде полого стержня замкнутой формы в поперечном сечении, а направляющие жестко связаны со стержнем с помощью двух боковин. Стержень мачты также снабжен дополнительными направляющими с установленной на них дополнительной кареткой, соединенной с указанной траверсой. Корпус цилиндра подачи расположен между боковинами /2/.
Недостатками этой конструкции мачты является ограниченная по величине несущая способность при восприятии значительного крутящего момента, что ограничивает область ее применения, сложность основных и дополнительных направляющих элементов, обеспечивающих перемещение каретки с вращателем по стволу мачты, которые требуют довольно высокой точности изготовления при относительно невысоком рабочем ресурсе направляющих и ползунов, выполненных по принципу скольжения - металл по металлу, замена которых требует значительных дополнительных затрат времени и средств.
Техническим результатом от использования настоящей полезной модели «Мачта буровой установки» является увеличение ее жесткости при достаточно высокой устойчивости и прочности.
Достижению технического результата в части «Мачта буровой установки» (далее - мачта) способствует то, что в мачте, включающей в себя ствол мачты с направляющими пластинами для монтажа подвижной каретки с вращателем, у которой ствол мачты состоит из двух секторов, соединенных между собой формообразующими пластинами, выполнен в виде полого замкнутого стержня формы шпоночного паза со скругленными концами в поперечном сечении, ось которого лежит в поперечной плоскости относительно продольной плоскости мачты, а дополнительная жесткость ствола достигается за счет вставок и швеллеров, размещенных внутри ствола мачты.
Полезная модель поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид мачты, смонтированной на платформе буровой установки; на фиг. 2 и фиг. 3 вид ствола мачты в плане и сбоку; на фиг. 4 вид ствола мачты в сечении А-А.
Перечень позиций:
1. Платформа буровой установки.
2. Ствол мачты.
3. Гидродомкраты.
4. Опорная рама.
5. Труборазворот.
6. Кронблок.
7. Каретка с вращателем.
8. Сектора ствола мачты.
9. Формообразующие пластины.
10. Опорная плита гидродомкратов.
11. Кронштейны крепления гидродомкратов.
12. Швеллеры.
13. Вставка.
14. Направляющие пластины.
15. Кронштейн крепления ствола мачты.
16. Ось кронштейна крепления ствола мачты.
17. Плита для монтажа труборазворота..
18. Плита для установки кронблоков.
Мачта, представленная на фиг. 1, установленная на опорной раме 4 и приводимая в рабочее положение гидродомкратами 3, состоит из ствола мачты 2, на котором монтируются труборазворот 5, кронблок 6 и каретка с вращателем 7.
Ствол мачты 2 (фиг. 2 и фиг. 3), жестко закрепленный на кронштейне крепления ствола мачты 15 с осью 16 и опорной плитой гидродомкратов 10 с кронштейнами 11, состоит из двух секторов 8 (фиг. 4), соединенных между собой формообразующими пластинами 9. Внутри ствола мачты 2 (фиг. 4) жестко смонтированы вставки 13 и швеллеры 12, которые обеспечивают достаточную устойчивость ствола мачты при воздействии на нее значительных крутящих усилий. На боковых поверхностях ствола мачты 2 (фиг. 3 и фиг. 4) жестко установлены направляющие пластины 14 для крепления каретки с вращателем 7. На нижнем торце ствола мачты 2 (фиг. 2) жестко закреплена плита 17 для монтажа труборазворота 5, а на верхнем торце - плита 18 для установки кронблока 6. Длинная ось шпоночного паза со скругленными концами (фиг. 4) лежит в поперечной плоскости относительно плоскости оси мачты.
Таким образом, предлагаемое решение полезной модели «Мачта буровой установки» имеет следующие преимущества перед известными:
1. Упрощена конструкция ствола мачты, состоящая из простых элементов, не требующих специальной механической обработки.
2. Увеличенная жесткость и устойчивость ствола мачты обеспечивают надежную работу установки на форсированных параметрах режимов бурения.
3. Значительно расширяется область применения установки, включая возможность бурения колодцев и буронабивных скважин под сваи большого диаметра.
Источники информации.
1. Справочник по бурению скважин на воду. Под ред. проф. Д.Н. Башкатова. М. Недра, 1979, стр. 70.
2. Патент RU № 2124108, Кл. E21B 15/00, 15/02.