Буросбоечная машина

 

1. БУРОСБОЕЧНАЯ МАШИНА, включаххцая неподвижное основание, вращатель с приводом, манипулятор с захва-« том, подхват для бурового става и кассету для штанг, отличающаяся тем, что, с целью сокрав(ения времени на вспомогательные операции, манипулятор выполнен в виде неподвижного кронштейна с крестовиной, к одним из осей которой шарнирно присоединен подвижный корпус с захватом, а к другим - привод его перемещения в вертикальной плоскости, а также механизма поворота корпуса в плоскости, перпендикулярной оси машины, который, выполнен ия выступа, размещенного на корпусе, гидроцилиндра, установленного на неподвижном кронштейне манипулятора , и вилки, установленной на штоке гидроцилиндра. 2, Машина по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что кассета для штанг размеиъена на неподвижном осно вании и имеет штангоприемник, при этом продольная ось захвата и ось штангоприемника кассеты лежат в одной вертикальной плоскости.

498 А

СОКИ COBETÑÍÈÕ

ЮЦ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3151) Е 21 С 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 342.2213/22- 03 (22) 09.04.82 (46) 07.05.83, Бюл,.и 17 (72) М.С.Сафохин, И.Д.Богомолов, H.M.Ñêîðíÿêoâ, К.В.Начев, О,n,Ãàâðèлов, В .А .Акулов, Ю,С,Щербаков и А.В;Дюков (71) Кузбасский политехнический институт (53) 622.233.6.622.26(088.8) (56) 1. Патент CIN и 3719240, кл. Е 21 С 7/00, опублик, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

И 875009, кл. Е 21 С 1/00, 1980 прототип).

54)(57) 1. БУРОСБОЕЧНАЯ МАШИНА, включающая неподвижное основание, вращатель с приводом-, манипулятор с захва= том,. подхват для бурового става и кассету для штанг, о т л и ч а ю щ аR с я тем, что, с целью сокращения времени на вспомогательные операции, манипулятор выполнен в виде неподвижного кронштейна с крестовиной, к одним из осей которой шарнирно присоединен подвижный корпус .с .захватом, а к другим " привод его перемещения в вертикальной плоскости, а также механизма поворота корпуса в плоскости, перпендикулярной оси машины, который, выполнен из выступа, размещенного на корпусе, гидроцилиндра, установленного на неподвижном кронштейне манипулятора, и вилки, установленной на штоке гидроцилиндра.

2, Иашина по и. I, о т л и .ч а ю щ а .я с я тем, что кассета .для д штанг размещена на неподвижном осно. вании и имеет штангоприемник, при . этом продольная ось захвата и ось штангоприемника кассеты лежат в од- С ной вертикальной плоскости.

1 1016498 2

Изобретение относится к буросбоечным машинам вращательно-штангового типа и предназначено для бурения скважин передним ходом и разбуривания их обратным ходом, и может быть использовано в горной промышленности.

Известна буровая машина, включающая неподвижную станину, привод с вращателем, гидроцилиндры подачи вра" щателя в осевом направлении, манипулятор, подхват для удержания става при его сборке и разборке fl).

Характерной особенностью этих машин является применение на вращателе реэьбового патрона, применение .штанг с лысками, применение кран-ба лок для завода штанг в захват манипулятора.

Поэтому на машине для сборки и разборки бурового става необходимо применять два устройства: подхват для удержания става от проворачивания и выпадания иэ скважины; ключ для отвинчивания штанги от резьбового патрона.

Недостатком данной машины являются потери времени на вспомогательwe операции.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к. изобретению является буросбоечная машина, включающая неподвижное основание, вращатель с приводом, манипулятор с захватом, подхват для бурового става и кассету для штанг $2).

Недостаток данной машины - потери рабочего времени при заводке штанги в захват манипулятора так как штангу надо взять тельфером, подвести ее s захват манипулятора и уложить в нужном положении).

Целью изобретения является сокращение затрат времени на вспомогательные операции, Указанная цель достигается тем, . что в буросбоечной машине, включающей неподвижное основание, вращатель с приводом, манипулятор с захватом, подхват для бурового става и кассету для штанг, манипулятор выполнен в виде неподвижного кронштейна с, крестовиной, к одним из осей которой шарнирно присоединен подвижный корпус с захватом, а к другим - привод его перемещения в вертикальной плоскости, а также механизма поворота корпуса в плоскости, перпендикулярной оси машины, который выполнен из выступа, размещенного на корпусе, 15

4S

На фиг. 1 изображена предлагаемая машина, фронтальный вид; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — манипулятор; на фиг. 4 — то же, вид сбоку, Буросбоечная машина состоит из неподвижного основания 1, к которому шарнирно прикреплена рама 2. На подвижной раме 2 попарно на одинаковом расстоянии друг от друга размещены параллели 3 и 4, на которых подвижно в осевом направлении размещена каретка 5, На каретке 5 неподвижно закреплен привод вращателя б, На выходном валу вращателя б размещен патрон 7 с подвижной в осевом направлении планшайбой 8.

Каретка 5 имеет кронштейны 9, на которых укреплены ролики 10, сопряженные с возможностью перекатывания по параллелям 3 и 4.

К каретке 5 и подвижной раме 2 укреплены гидроцилиндры ll подачи, На концах параллелей 3 и 4 укреплен ключ-подхват 12, Открывание и закрывание ключа-подхвата 12 осуществляется гидроцилиндром 13 ° Ключ-подхват 12 необходим для захвата и удер. жания бурового става на оси бурения в период наращивания очередной штанги или ее отвинчивания от него, Неподвижное основание 1 имеет кронштейны 14, на которых размещена кассета 15 с буровыми штангами 16.

Кассета 15 имеет штангоприемник 17, который укреплен к кассете 15 таким образом, что при расположении штанги на нем ее ось располагается в горизонтальной плоскости, Кассета 15 . имеет возможность перемещения относительно машины в зависимости от угла наклона параллелей 3 и 4 машины к горизонту. Выдача штанг из кассеты 15 осуществляется автоматически.

На параллели 3, обращенной к кассете 15, закреплен манипулятор. Манипулятор состоит из неподвижного кронштейна 18, на котором размещен гидроцилиндр 19, и подвижного корпуса 20, В корпусе 20 размещен гидгидроцилиндра, установленного на неподвижном кронштейне манипулятора, и вилки, установленной на штоке, гидроцилиндра.

5 Кроме того, кассета для штанг размещена на неподвижном основании и име ет штангоприемник, при этом продольная ось захвата и ось штангоприемника кассеты лежат в одной вертикаль10 ной плоскости, 101649

$$ 3 роцйлиндр 21, один конец которого соединен с захватом 22, а другой соединен с корпусом 20. Захват 22 приводится в действие гидроцилиндром

23 (т,е, захват выполнен силовым), Захват 22 снабжен упругими элементами 24.

Подвижный корпус 20 прикреплен к неподвижному кронштейну 18 посред-. ством крестовины, имеющей взаимно перпендикулярные оси 25 и 26. Ocb 25 размещается в неподвижном кронштейне 18 и соединена с приводом 27 перемещения в вертикальной плоскости подвижного корпуса 20, Привод подъема представляет собой, например, гидромотор. К оси 26 шарнирно укреплен подвижный корпус 20.. Такое крепление подвижного корпуса 20 обеспечивает. его перемещение во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Для того, чтобы исключить колебания подвижного корпуса 20 относительно оси 26, в период его поворота приводом 27 перемещения в вертикальной плоскости, на его корпусе выполнен упор 28, который перемещается по па:зу, выполненному в неподвижном плече 18, Для поворота подвижного корпуса з

20 с захваченной штангой к,оси бурения (ось машины) манипулятор снабжен механизмом поворота, Иеханизм поворота состоит яз выступа 29; раз-. мещенного на корпусе 20, милки 30 и гидроциликдра 19. Вилка 30 соединез$ на со штоком гидроцилиндра. 19. ГидрЪцилиндр 19 осуществляет поворот подвижного корпуса 20 к оси бурения.

Окончательная установка штанги на

46 ось бурения осуществляется гидро" цилиндром 21. -.

Исходное положение машины, Буро- . вая штанга находится на штангоприемнике.17. Подвижный корпус 20 (фактически это рука манипулятора)опу". .4 щен над штангой 16. таким образом, . что его ось перпендикулярна оси штанги 16. Кроме того, необходимо заме" тить, что обе оси расположены в.одной вертйкальной плоскости.

Захват 22 манипулятора раскрыт.

Каретка 5 машины опущена в крайнее нижнее положение. Ключ-подхват 12 закрыт и удерживает буровой став в скважине.

Иашина при бурении передним хо,дом работает следующим образом.

8 ф

Зключается гидроцилиндр 21. Шток гидроцилиндра 21 выдвигается íà определенное расстояние, захват 22 обхватывает тело штанги 16. Включается гидроцилиндр 23, захват 22 зажимает штангу 16. Гидроцилиндр 21 включается на сокращение, штанга 16 взята со штангоприемника 17., Включается привод 27 перемещения в вертикальной плоскости. Штанга 16 ориентируется параллельно оси бурения, но она еще не находится на ней.

При окончании перемещения штанги 16 в вертикальной плоскости выступ 29 входит в вилку 30, а упор 28 выходит из паза в плечо 18, Для вывода штанги 16 на ось бурения включается гидроципиндр 19 механизма поворота. Гидроцилиндр 19, сокращаясь, поворачивает подвижный корпус 20 со штангой 16 на ось бурения. Для окончательной доводки штан" ги 16 на ось бурения включается гидроцилиндр 21 на раздвижку. Раздвигаясь, гидроцилиндр 21 фиксирует штангу l6 нз оси бурения, Теперь штанга

l6 находится на оси бурения (оси машины) и удерживается в захвате 22 манипулятора.

Для соединения штанги 16 с патроном 7 включаются гидроцилиндры подачи 11. Каретка 5, перемещаясь в осевом направлении, подходит патроном 7 к хвостовику штанги 16, находящейся на оси бурения. Включается привод вращателя 6 на вращение.

В случае несовпадения граней хвостовика штанги 16 и зева патрона 7, планшайба 8 перемещается в осевом направлении (эа счет сжатия упругих элементов, размещенных в корпусе лат. рона), При ориентации хвостовика штан*. ги 16 относительно зева патрона 7.,он сразу входит в патрон 7 и штанге 16 передается крутящий момент.

При этом необходимо заметить, что для того, чтобы не выбрать свободный ход осей захвата 22, жесткость упру-. гих элементов на захвате 22 больше, чем у упругих элементов планшайбы 8 патрона 7, Процесс соединения шт .лги 16 с патроном 7 закончен, При дальнейшем поступательном, с одновременным вращением, движении патрона 7 со штангой 16 происходит его перемещение к .штанге 16, которую удерживает ключ.подхват 12. Осевое перемещение штанги 16 в захвате 22 возможно за счет

5 10 подвижности его осей. При окончании осевого перемещения штанги 16, находящейся в патроне 7, происходит, ее свинчивание со штангой, нахо 1ящейся в ключе-подхвате 12. Точная ориентация свободного хвостовика штанги 16 относительно оси машины обеспечивается ключом-подхватом 12.

Штанга 16, соединенная с патроном

7, ориентируется на оси машины посредством манипулятора, захват 22 которого выполняет роль центрирующей опоры при соединении новой штанги 16 с буровым ставом.

После соединения штанги 16 с патроном 7 и буровым ставом манипулятор занимает первоначальное положение, т.е, захват 22 располагается над новой штангой, находящейся на приемной площадке. Штанга на прИемную площадку выдается из кассеты

15 автоматически.

Далее происходит раскрытие ключа»подхвата 12, освобождается буровой став, теперь вес бурового става действует через патрон 7 на механизмы буросбоечной машины.

При бурении каретка 5 с вращателем 6 подается в осевом направлении.

При этом перемещении ролики 10 перекатываются по параллелям 3 и 4.

При .окончании цикла бурения на длину штанги привод вращателя 6 выключается, Включается гидроцилиндр

16498 6

13 ключа-подхвата 12. Последний сводится, захватывая штангу 16. При захвате штанги 16 ключом-подхватом 12 уже он удерживает.-.ве на оси буs рения при отводе каретки 5 с вращателем 6 в крайнее заднее положение и, следовательно, при отсоединении штанги 16 от патрона 7.

При бурении. обратным ходом (раз" буривание пионерной скважины) машина работает следующим образом.

При окончании цикла разбуривания на длину штанги буровой став штангой предыдущей штанги, находящейся в патроне, устанавливается в ключе-подхвате 12 который для этой операции сводится (закрывается).

Реверсируют направление вращения привода вращателя 6, Так как став

20 от проворачивания удерживается ключом-подхватом 12, концевая штанга отвинчивается от него. После отвинчивания штанга захватывается манипулятором и убирается в кассету 15. гз Патрон 7 с вращателем 6 подводится к хвостовику штанги 16, находящей" ся в ключе-подхвате 12, соединяется с ней, раскрывается ключ-подхват 12 и цикл разбуривания продолжается. зв Изобретение позволяет уменьшить потери рабочего времени при сборке и демонтаже бурового става, что увеличивает машинное время и, следовательно,.ее производительность.

l016498

1016498

ВНИИПИ Заказ 3336/33 Тираж 603 Подписное

Ю

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4