КАРЕТКА ВРАЩАТЕЛЯ БУРОВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к буровой технике, а именно к буровым установкам, и может быть использована в буровых установках для бурения геологоразведочных скважин при поисках и разведке месторождений твердых полезных ископаемых, геофизических и структурно-поисковых скважин на нефть и газ, а также для бурения водозаборных, взрывных и скважин технического назначения при сооружении свайных фундаментов для объектов гражданского и производственного строительства.
Известна буровая установка, содержащая основание, смонтированное на шасси автомобиля, с шарнирно установленной на нем мачтой в виде прямоугольной рамы, снабженной направляющими для перемещения по ним с помощью роликов каретки с установленным на нем вращателем, механизм перемещения каретки в виде гидроцилиндра и тросово-талевой системы, при этом ролики установлены с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью направляющих, выполненных в виде швеллеров /1/.
Недостатком данной буровой установки является то, что в процессе ее эксплуатации происходит износ рабочих поверхностей роликов каретки и направляющих мачты в месте их контакта, что вызывает появление между ними зазоров. Это приводит к перекосу вращателя, а следовательно, и бурового инструмента, присоединенного к его выходному валу, вызывая деформацию бурового инструмента, что может вызвать усталостный излом выходного вала вращателя или бурового инструмента. Указанный недостаток установки каретки снижает надежность работы буровой установки.
Наиболее близкой по технической сущности является каретка вращателя бурового станка, включающая закрепленные на ней и охватывающие направляющие мачты съемные направляющие, в которой каждая из съемных направляющих выполнена в виде пары накладок T-образной формы, при этом в корпусе каретки пазы для размещения и фиксации в них одной из пластинок каждой накладки, а на обращенных к направляющим мачты поверхностях накладок закреплены прокладки из антифрикционного материала.
Недостатком данной каретки является наличие только тел скольжения, контактирующих с направляющими мачты, что значительно увеличивает силы трения между соприкасающимися элементами каретки и направляющими мачты и способствует быстрому износу прокладок из антифрикционного материала. Кроме того, отсутствие регулировочных элементов каретки, обеспечивающие постоянную корректировку величины зазора между трущимися элементами каретки и направляющими мачты, вынуждают использовать в целях экономии средств элементы из антифрикционного материала определенной (незначительной) толщины и производить их частую замену с частичной разборкой каретки, что увеличивает время ремонтных работ и удорожает стоимость бурения скважины.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели «Каретка вращателя буровой установки» является значительное снижение сил трения между элементами каретки и направляющими мачты, повышение надежности буровой установки и снижение стоимости буровых работ.
Указанный технический результат достигается тем, что в полезной модели «Каретка вращателя буровой установки», содержащей раму каретки с плитой, на которой устанавливается вращатель, и боковины, в которой на боковинах рамы каретки на осях закреплены ролики, расположенные с наружных сторон верхних полок направляющих мачты, и прижимные устройства регулирования осевого расстояния между роликами и поверхностями наружных сторон верхних полок направляющих, которые смонтированы на боковинах рамы каретки и расположены со стороны наружных поверхностей нижних полок направляющих, выполненные в виде антифрикционных элементов, размещенных в корпусах прижимных устройств, а так же тем, что на наружных поверхностях боковин рамы каретки смонтированы корпуса прижимных устройств с антифрикционными элементами, обеспечивающими гарантированный зазор между внутренними поверхностями боковин рамы каретки и наружными поверхностями направляющих, при этом необходимые зазоры всех антифрикционных элементов осуществляется при помощи регулировочных болтов.
Полезная модель «Каретка вращателя буровой установки» поясняется чертежами. На Фиг. 1 представлена каретка в сборе без вращателя; на Фиг. 2 рама каретки вид спереди; на Фиг. 3 сечение по A-A рамы каретки.
Перечень позиций.
1. Рама каретки.
2. Плита каретки.
3. Боковин рамы каретки.
4. Ролик каретки.
5. Корпус нижнего прижимного устройства.
6. Антифрикционный элемент нижнего прижимного устройства.
7. Регулировочный болт нижнего прижимного устройства.
8. Корпус бокового прижимного устройства.
9. Антифрикционный элемент бокового прижимного устройства.
10. Регулировочный болт бокового прижимного устройства.
11. Направляющая мачты.
12. Верхняя полка направляющей мачты.
13. Нижняя полка направляющей мачты.
14. Внешняя поверхность направляющей мачта.
15. Внешняя поверхность боковины.
Предлагаемая полезная модель «Каретка вращателя буровой установявляетски» (далее - каретка), содержит раму каретки 1 (далее - рама) с плитой каретки 2 (далее - плита), боковины рамы каретки 3 (далее - боковины), ролики каретки 4 (далее - ролики), корпус нижнего прижимного устройства 5 (фиг. 1 и 2) с антифрикционным элементом нижнего прижимного устройства 6 (фиг. 3), корпус бокового прижимного устройства 8 (фиг. 2) с антифрикционным элементом бокового прижимного устройства 9 (фиг. 2) и регулировочными болтами 7 и 10 (фиг. 2 и 3). Каретка устанавливается на направляющие мачты 11 (фиг. 1, 2 и 3) буровой установки, выполненную в виде прямоугольной рамы (на фиг. 1, 2 и 3 не показана).
Наличие у рамы 1 боковин 3 позволяет расположить ролики 4 на наружных поверхностях верхних полок 12 направляющих 11, и за счет касания роликов 4 наружных поверхностей верхних полок 12 направляющих 11, а также касания антифрикционных элементов 6 (фиг. 3) нижних прижимных устройств наружной поверхности нижних полок 13 направляющих 11 и антифрикционных элементов 9 боковых прижимных устройств с боковыми наружными поверхностями 15 направляющих 11 с внутренними поверхностями 14 боковин 3, с гарантированными минимальными зазорами между указанными элементами, обеспечивающими свободное качение роликов и скольжение антифрикционных элементов, что обеспечивает более жесткое соединение каретки с мачтой и практически исключает люфты каретки относительно рамы мачты, снижая вибрационные нагрузки на мачту.
Наличие у каретки средств регулирования осевого расстояния между роликами 4 и антифрикционными элементами нижних прижимных устройств 6, а также между наружными боковыми поверхностями направляющих 14 и антифрикционными элементами боковых прижимных устройств 9 позволяет в случае износа контактных поверхностей направляющих 11, роликов 4 и антифрикционных элементов 6 и 9 избежать образования люфтов в поперечных плоскостях каретки относительно рамы 1 буровой установки. Это производится путем поджатия регулировочных болтов 7 и 10, что кроме сказанного выше постоянно обеспечивает соосность выходного вала вращателя и бурового инструмента и увеличивает надежность работы буровой установки в целом.
При работе буровой установки в результате постоянного длительного контакта роликов 4 и антифрикционных элементов 6 и 9 с направляющими 11 происходит износ их рабочих поверхностей, и могут образоваться заметные зазоры между роликами 4, антифрикционными элементами 6 и 9 каретки и направляющими 11. Для исключения этих зазоров, приводящих к смещению оси рабочего инструмента относительно оси ствола скважины, периодически проводят регулирование зазоров, сводя их к минимально допустимым величинам, обеспечивающим свободное перемещение каретки по направляющим мачты 11. Для этого подтягивают регулировочные болты 7 и 10 и законтрагаивают их. Данная операция проводится гораздо реже, чем в установках с кареткой, описанной в прототипе.
Таким образом, предлагаемое техническое решение «Каретка вращателя буровой установки» обладает следующими преимуществами перед известными:
- обеспечивается надежное и практически жесткое с минимально допустимыми зазорами крепление каретки на направляющих мачты при использовании комбинированных условий качения и скольжения;
- обеспечивается возможность регулирования зазоров между соприкасающимися элементами мачты и каретки;
- увеличивается срок службы элементов мачты и каретки;
- сокращается время ремонтных работ;
- снижается стоимость буровых работ.
Источники информации.
1. Справочник по бурению скважин на воду. Под ред. проф. Д.Н. Башкатова. М. «Недра», 1979, стр. 70).
2. Авторское свидетельство СССР №1747665 A1 «Каретка вращателя бурового станка». Опубл. 15. 70.1992 г. Бюл. №26.