ВРАЩАТЕЛЬ БУРОВОГО СТАНКА

Полезная модель относится к горной промышленности, в частности к устройствам, передающим крутящий момент и усилие подачи от вращателя бурового станка к буровым штангам и обеспечивающим при этом дистанционное бурение с автоматическим наращиванием бурового става.
Известен вращатель бурового станка БИК-2 («Буровые установки БИП-2 и БИК-2», М. «Недра», 1977, рис 22, 23, стр.34-36), наиболее близкий по конструкции и достигаемому техническому результату, принятый за наиболее близкий аналог. Вращатель содержит редуктор с полым выходным валом, на котором размещен буровой патрон, имеющий щеколду с фигурным вырезом в виде отверстия, сопряженного с пазом, подпружиненную и установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно бурового патрона и фиксации в положении «Открыто».
Недостатком наиболее близкого аналога является то, что при наращивании бурового става при бурении необходимо ручное воздействие на подпружиненную щеколду для перевода ее из положения «Закрыто» в фиксированное положение «Открыто», с целью извлечения штанги из патрона, и для перевода в положение «Закрыто» путем расфиксации щеколды, с целью захвата штанги, что делает невозможным процесс автоматического наращивания бурового става.
Недостатком является также то, что штанга не выталкивается из патрона в положении «Открыто».
Кроме того, свинчивание и развинчивание буровых штанг в процессе наращивания и демонтажа бурового става происходит «жестко», т.к. при этом приходится вручную согласовывать скорость вращения со скоростью подачи, что приводит к излишним нагрузкам на резьбовые соединения штанг и в конечном итоге к их преждевременному износу.
В основу полезной модели поставлена задача: во вращателе бурового станка, путем изменения его конструкции, обеспечить автоматическое наращивание бурового става без ручного воздействия на щеколду бурового патрона, плавное, безударное свинчивание и развинчивание буровых штанг, а также выталкивание штанги из патрона в положении щеколды «Открыто».
Поставленная задача решается за счет того, что во вращателе бурового станка, содержащего редуктор с полым выходным валом на котором размещен буровой патрон, имеющий щеколду с фигурным вырезом в виде отверстия, сопряженного с пазом, подпружиненную и установленную с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно бурового патрона и фиксации в положении «Открыто», согласно полезной модели, в пазу фигурного выреза щеколды установлен съемный переходник с возможностью перемещения относительно бурового патрона вдоль его оси, передняя часть съемного переходника имеет коническую резьбу, а в средней его части имеются лыски, сопряженные с пазом фигурного выреза щеколды, кроме того, в полом выходном валу редуктора, в контакте с торцем съемного переходника установлена подпружиненная втулка с возможностью перемещения внутри полого вала и сопряжения с отверстием фигурного выреза щеколды в положении «Открыто» для ее фиксации, кроме того, длина лысок съемного переходника определена из условия возможности перемещения последнего до упора торца подпружиненной втулки в торец полого вала.
Установка в пазу фигурного выреза щеколды съемного переходника с возможностью перемещения относительно бурового патрона вдоль его оси обеспечивает свинчивание его с буровой штангой, свинчивание штанги со следующей штангой, а также вывинчивание переходника из штанги при неизменном положении щеколды бурового патрона «Закрыто», т.е. без открывания и закрывания патрона, что позволяет исключить ручные операции при наращивании бурового става и обеспечить дистанционное управление при автоматическом наращивании бурового става.
Установка в полом выходном валу редуктора, в контакте с торцем съемного переходника подпружиненной втулки с возможностью их совместного перемещения внутри полого вала, за счет соответствующей длины лысок переходника и расстояния между торцем втулки и торцем полого выходного вала, позволяет обеспечить плавное, безударное свинчивание и развинчивание штанг с переходником и друг с другом. При
этом сопряжение подпружиненной втулки с отверстием фигурного выреза щеколды в положении «Открыто» с одновременной ее фиксацией обеспечивает выталкивание съемного переходника (буровой штанги) из патрона.
На фиг.1 изображен вращатель бурового станка в разрезе при положении вилки «Закрыто»; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1.
Вращатель состоит из редуктора 1, на полом выходном валу 2 которого установлен буровой патрон 3, в пазу которого размещена щеколда 4, имеющая фигурный вырез в виде отверстия сопряженного с пазом (см. фиг.2). Щеколда 4 подпружинена относительно корпуса патрона пружинами 5, которые одними концами через винты 6 соединены со щеколдой, а другими - через втулки 7 с патроном.
В пазу фигурного выреза щеколды 4 установлен съемный переходник 8 с возможностью перемещения относительно бурового патрона вдоль его оси. Передняя часть съемного переходника имеет коническую резьбу, а средняя - лыски 9, сопряженные с пазом фигурного выреза.
В полом выходном валу 2 редуктора 1, в контакте с торцем съемного переходника 8 установлена подпружиненная втулка 10 с возможностью перемещения внутри полого выходного вала и сопряжения с отверстием фигурного выреза щеколды в положении «Открыто» для ее фиксации.
Длина лысок 9 съемного переходника определена из условия возможности перемещения последнего до упора торца 11 подпружиненной втулки 10 в торец «Б» полого выходного вала 2.
Достижение технического результата осуществляется следующим образом.
Перед началом бурения съемный переходник 8 устанавливают в буровой патрон 2, а его щеколда 4 усилием пружин 5 переводится в положение «Закрыто». При этом лыски переходника размещаются в пазу фигурного выреза щеколды, а его задняя часть - в отверстии полого вала 2. Под воздействием подпружиненной втулки 10 переходник 8 занимает крайнее переднее положение в патроне 3.
При вращении и подаче вперед вращателя происходит плавное свинчивание съемного переходника 8 с буровой штангой. При этом, благодаря наличию запаса по длине лысок, съемный переходник 8 в контакте
с подпружиненной втулкой 10 перемещается вплоть до упора втулки 10 в торец «Б» полого выходного вала 2, что обеспечивает безударное, плавное свинчивание.
При вывинчивании съемного переходника 8 (штанги) из штанги, вращатель подают немного назад. При этом подпружиненная втулка 10 отходит от торца «Б» полого выходного вала 2. При вращении вращателя в направлении развинчивания, съемный переходник 8 (штанга) перемещается по оси патрона на величину расстояния между торцем подпружиненной втулки 10 и торцем «Б», полого вала 2, что обеспечивается соответствующей длиной лысок.
Таким образом, решается вопрос дистанционного управления и автоматического наращивания бурового става при постоянно закрытом буровом патроне, т.е. без применения ручных операций.
После окончания процесса бурения, для демонтажа бурового става съемный переходник 8 извлекают из бурового патрона 3. Для этого щеколду 4 вручную перемещают в положение «Открыто». При этом лыски съемного переходника 8 выходят из сопряжения с пазом, а ось отверстия фигурного выреза совмещается с осью подпружиненной втулки 10, которая входит в отверстие, выталкивая при этом съемный хвостовик 8 из бурового патрона 3, и фиксируя щеколду 4 в положении «Открыто». При установке в буровой патрон 3 штанги, наружная поверхность хвостовой части которой выполнена идентично съемному переходнику 8, втулка выводится из отверстия фигурного выреза и щеколда 4, при совмещении паза щеколды с лысками штанги, под действием пружин 5 переходит в положение «Закрыто». После сопряжения лысок штанги с пазом фигурного выреза буровой патрон готов для развинчивания штанг. В процессе демонтажа бурового става при открывании бурового патрона штанга выталкивается из него подпружиненной втулкой 10.