Изолирующий переходник

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для электротермомеханического бурения скважин в крепких горных породах. Цель - повышение надежности работы. Для этого замковый узел размещен в цилиндрической полости 9 и выполнен в виде пальцев 10 и 11 с приливами 12 и 13, расположенными на их концах. Пальцы 10 и 11 прикреплены соответственно к стенкам ниппельной 1 и муфтовой 2 частей с чередованием между собой по окружности. Приливы 12 и 13 размещены соответственно в нижней и верхней частях полости 9. Боковые поверхности приливов 12 и 13 расположены заподлицо с наружной поверхностью изолирующей манжеты 8. В полости 9 размещены радиальные шипы. Для защиты манжеты 8 при проходке неустойчивых пород на манжете 8 установлен кожух 15. Для повышения изолирующей способности переходника изолирующие прокладки и манжета 8 выполнены из быстротвердеющего компаунда. Размещение пальцев 10 и 11 обеспечивает электрическую прочность промежутка между частями 1 и 2 при работе под напряжением 0,4 - 1 кВ и, следовательно, безопасную работу переходника при электротермомеханическом бурении. Изготовление прокладки методом заливки исключает швы и тем самым обеспечивает защиту от попадания влаги и грязи в места соединения. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

А;г г

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4600054/24-03 (22) 31.10.88 (46) 23.10.90. Бюл. № 39 (71) Криворожский горнорудный институт (72) В. Ф. Бызов, В. Д. Ицхакин, В. Я. Нижейко и А. И. Евтушенко (53) 622.24.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 675184, кл. Е 21 С 37/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР № 962579, кл. Е 21 В 17/02, 1981. (54) ИЗОЛИРУЮЩИЙ ПЕРЕХОДНИК (57) Изобретение относится к горной пром-ти и предназначено для электротермомеханического бурения скважин в крепких горных породах. Цель — повышение надежности работы. Для этого замковый узел размещен в цилиндрической полости 9 и выполнен в виде пальцев 10 и 11 с приливами 12 и 13, расположенными на их концах. Пальцы 10 и 11 прикреплены соответственно к стенкам ниппель„Л0„„1601313 А 1 (51) 5 Е 21 В 17 02, Е 21 С 37 18 ной 1 и муфтовой 2 частей с чередованием между собой по окружности. Приливы 12 и 13 размещены соответственно в нижней и верхней частях полости 9.

Боковые поверхности приливов 12 и 13 расположены заподлицо с наружной поверхностью изолирующей манжеты 8. В полости 9 размещены радиальные шипы. Для защиты манжеты 8 при проходке неустойчивых пород на манжете 8 установлен кожух 15.

Для повышения изолирующей способности переходника изолирующие прокладки и манжета S выполнены из быстротвердеющего компаунда. Размещение пальцев 10 и 11 обеспечивает электрическую прочность промежутка между частями 1 и 2 при работе под напряжением 0,4 — 1 кВ и, следовательно, безопасную работу переходника при электротермомеханическом бурении. Изготовление прокладки методом заливки исключает швы и тем самым обеспечивает защиту от попадания влаги и грязи в места соединения. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1601313

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к переходникам для электротермомеханических долот, и может быть использовано в устройствах для электротермомеханического бурения скважин в крепких горных породах, например на железорудных карьерах.

Цель изобретения — повышение надежности работы переходника за счет увеличения надежности передачи крутящего момента, защиты изолирующей манжеты при проходке неустойчивых пород и повышение ее изолирующей способности.

На фиг. 1 показан изолирующий переходник без защитного металлического съемного кожуха, общий вид; на фиг. 2 — — то же, продольный разрез; на фиг. 3 и 4 — соответственно разрезы А — А и Б — Б на фиг. 2.

Изолирующий переходник содержит ниппельную 1 и муфтовую 2 части с резьбовыми коническими присоединительными элементами 3 и 4. Наружная поверхность муфтовой 2 и внутренняя поверхность ниппельной 1 частей образует обращенные вершинами одна к другой основную 5 и дополнительную 6 конические полости, в которых размещена изолирующая прокладка 7.

Последняя оканчивается изолирующей манжетой 8, которая установлена в цилиндрической полости 9, расположенной под основной конической полостью 5. Замковый узел переходника размещен в цилиндрической полости 9 и выполнен в виде пальцев 10 и 11 с приливами 12 и 13, которые расположены на концах пальцев.

Пальцы 10 и 11 прикреплены соответственчо к стенкам ниппельной N муфтовой частей с чередованием между собой по окружности, а приливы 13 и 12 пальцев размещены соответственно в ни жней и верхней частях цилиндрической полости 9. Боковые поверхности приливов пальцев расположены заподлицо с наружной поверхностью манжеты 8 (фиг. 1}. Изолирующий переходник снабжеч радиальными шипами 14, размещенными в цилиндрической полости 9 в промежутках между пальцами. Радиальные шипы зафиксированы в цилиндрической полости материалом изолирующей манжеты 8. Изолирующий переходник снабжен защитным металлическим съемным кожухом 15, установленным на манжете, и розеточной частью штепсельного разъема 16, размещенной в верхней части муфты 2. Изолированный кабель

17 с кабельным наконечником 18 соединяет розеточную часть штепсельного разъема 16 с клеммой 19, закрепленной на ниппельной части 1.

Изолирующий переходник работает следующим образом.

Присоединительным элементом 4 изолирующий переходник соединяется с буровой штангой, а присоединительным элементом

3 — с долотом. При этом замыкается штеп15

2О

50 сельп;чй разъем 16. Забуривание, т. е. проходка сильно нарушенного слоя, производится без подачи напряжения на долото.

Для предотвращения повреждения изолирующей манжеты 8 вывалами из стенок скважины на изолирующий переходник в месте изолирующей манжеты 8 надевается защитный металлический кожух 15, представляющий собой, например, два полукольца с петлевыми соединениями. После забуривания буровую штангу с изолирующим переходником поднимают, защитный кожух 15 разделяют на два полукольца и снимают с изолирующего переходника.

После этого буровой снаряд снова подают на забой и дальнейшее бурение производят электротермомеханическим способом. При этом к токоприемнику подводят напряжение, которое через замкнутый штепсельный разъем 16, кабель 17, кабельный наконечник 18, клемму 19 попадает на ниппельную часть 1, а через нее — на долото. Муфтовая часть 2, соединенная с буроBbIM ставом, изолирована от ниппельной части 1 изолирующей прокладкой 7 и манжетой 8. В то же время муфтовая часть 2 заземлена. Осевое усилие от муфто вой ч а сти 2 передается через конические поверхности основной 5 и дополнительной 6 полостей изолирующей прокладке 7 и далее ниппельной части 1. Крутящий момент при бурении передается от муфтовой части 2 изолирующей прокладке 7 и через нее — ниппельной части 1.

Кроме того, крутящий момент от ведущей муфтовой части 2 передается через пальцы 11 и приливы 3 изолирующей манжете 8, расположенной в цилиндрической полости 9, а от нее — пальцам 10 и приливам 12, и затем ниппельной части 1.

Изолирующая, манжета 8 служит для предотвращения короткого замыкания между ниппельной 1 и муфтовой 2 частями по поверхности изолирующего переходника.

Приливы 12 и 13 и радиальные шипы 14 служат для увеличения сопротивления манжеты 8 абразивному износу. Дополнительная коническая полость 6, выполненная со встречным уклоном к основной конической полости 5, служит для предотвращения разрыва изолирующего переходника по поверхностям контакта между ниппельной 1 и муфтовой 2 частями и изолирующей прокладкой 7 при подъемных операциях или при заклинивании долота.

Изолирующий переходник изготавливается следующим образом.

На внутренней поверхности муфтовой части 2 и на внешней поверхности ниппельной части 1 стандартным образом грикрепляются пальцы 10 и 11 с приливами 12 и 13 на концах. Затем внутрь ниппельной части 1 вставляется центрирующая трубка, имеющая на конце конусообразный

1601313

Фо рм ула изобретения

55 раструб, повторяющий форму изолирующей прокладки и осевой полости изолирующего переходника в верхней части (на фиг. 2 показана жирной линией). Муфтовая часть 2 одевается на ниппельную 1 со стороны центрирующей трубки. На уровне цилиндрической полости 9 устанавливают два полукольца из изолирующего материала с выфрезерованными в них пазами соответствующими приливам 12 и 13 и с вставленными в них радиальными шипами 14. Полукольца одеваются таким образом, чтобы пазы попали на выступающие приливы. На полукольца одевается кольцевой бандаж, имеющий специальные отверстия для заливки изолирующего материала из быстротвердеющего компаунда, например из полиуретана. После этого изолирующий переходник переворачивают вверх дном и через соответствующие отверстия в пальцевом бандаже производят заполнение изолирующим материалом. После затвердевания последнего центрирующая трубка вынимается, а кольцевой бандаж снимается. Два полукольца из изолирующего материала остаются на переходнике. На внутренней поверхности ниппельной части при помощи клеммы 19 привинчивают изолированный кабель 17 с кабельным наконечником 18 и штепсельным разъемом 16.

Наличие радиальных шипов и приливов на пальцах увеличивает сопротивление изолирующей манжеты абразивному износу. При бурении износ манжеты буровой мелочью происходит при ударах абразивных частиц, транспортируемых турбулентным потоком в затрубном промежутке.

Частица, перемещаясь по манжете, разрушает ее. Наличие стальной арматуры на поверхности манжеты в виде радиальных шипов и приливов, расположенных заподлицо с наружной поверхностью манжеты, изменяет траектории абразивных частиц и уменьшает износ. Так, при экспериментальном бурении установлено, что износ манжеты происходит лишь до высоты приливов, а неармированной манжеты — уже через час работы происходит на полную глубину.

Равномерное размещение пальцев вдоль образующих цилиндрической полости обеспечивает надежную передачу крутящего момента за счет исключения проворота ниппельной части относительно муфтовой и позволяет равномерно распределить между пальцами крутящий момент и обеспечить механическую прочность изолирующего переходника, необходимую для его длительной и надежной работы не только за счет адгезии материала изолирующей прокладки, но и за счет сил механического сцепления изолирующей прокладки с цилиндрической полостью. Размещение пальцев в зазоре с чередованием обеспечивает электрическую прочность промежутка между муфтой и чиппелем при работе под напряжением 0,4 — кВ и, следовательно, надежную и безопасную работу переходHHKB при электротермомеханическом бурении.

Изготовление прокладки методом- заливки исключает швы (соединения краев листов изолирующей прокладки) и тем самым обеспечивает защиту от попадания влаги и грязи в места соединения. Как следствие этого повышается изолирующая способность переходника.

Применение съемного защитного металлического кожуха предотвращает износ поверхности изолирующей манжеты при проходке верхнего сильно нарушенного слоя (пр забуривании).

1. Изолирующий переходник, включающий ниппельную и муфтовую части с резьбовыми коническими присоединительными элементами, образующими основную и дополнительную конические полости, обращенные вершинами одна к другой, и расположенную под основной цилиндрическую полость с разме:ценными соответственно в них изолирующими прокладкой и манжетой, и замковый узел, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, замковый узел размещен в цилиндрической полости и выполнен в виде пальцев с приливами, расположенными на их концах, причем одни из пальцев связаны с ниппельной частью, а другие — с муфтовой частью, приливы пальцев размещены соответственно в нижней и верхней частях цилиндрической полости, а боковые поверхности приливов пальцев расположены заподлицо с наружной поверхностью манжеты.

2. Переходник по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен радиальными шипами, размещенными в цилиндрической полости в промежутках между пальцами и зафиксированными материалом изолирующей манжеты.

3. Переходник по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью защиты изолиру;ощей манжеты при проходке неустойчивых пород, он снабжен съемным защитным кожухом, устанавливаемым на манжете.

4. Переходник по и. I. отличающийся тем, что, с целью повышения изолирующей способности переходника, изолируюцие прокладки и манжета выполнены из быстротвердеющего компаунда.

1601313

1601313

Составитель В. Родина

Редактор В. Бугреикова Техред А. Кравчук Корректор О. Кравцова

Заказ 3256 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01