Соединение буровых штанг

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин на подземных и открытых работах. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение надежности соединения. Соединение буровых штанг имеет на их концах ниппель и муфту с ответными резьбами. Передача крутящего момента осуществляется за счет размещенных эксцентрично элементов ниппеля и муфты. Узел блокировки соединения выполнен в виде втулки, образующей с поверхностью ниппеля кольцевой зазор, где размещается муфта в рабочем положении. Такое выполнение позволяет исключить касание стенок скважины и обеспечить невозможность самопроизвольного отвинчивания при реверсивном бурении и заклинке штанг. 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 В 17/043

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4755358/03 (22) 31.10.89 (46) 07.05.92, Бюл. N 17 (71) Ленинградский горный институт им, Г.В. Плеханова (72) К. Il. Хмызников (53) 622.233.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1361296, кл, Е 21 В 17/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 989024, кл. Е 21 В 17/043, 1981, (54) СОЕДИНЕНИЕ БУРОВЫХ ШТАНГ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении скважин на подземных и отИзобретение относится к горной промышленности, в частности к буровому инструменту буровых станков для подземных и открытых работ, Известны соединения буровых штанг с помощью внутренней конической резьбы или с помощью наружной резьбы и соединительной муфты с внутренней резьбой. Соединения должны обеспечивать герметический стык между штангами, что позволяет подать энергоноситель, например сжатый воздух, кпогружному пневмоударнику или охлаждающую жидкость к буровой коронке при использовании выносной бурильной головки.

Недостатком указанных соединений является отсутствие возможности реверсирования вращения бурового става при бурении ввиду развинчивания штанг между собой в скважине, При постоянном направ„„Я „„1731932 А1 крытых работах. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение надежности соединения. Соединение буровых штанг имеет на их концах ниппель и муфту с ответными резьбами. Передача крутящего момента осуществляется за счет размещенных эксцентрично элементов ниппеля и муфты. Узел блокировки соединения выполнен в виде втулки, образующей с поверхностью ниппеля кольцевой зазор, где размещается муфта в рабочем положении.

Такое выполнение позволяет исключить касание стенок скважины и обеспечить невозможность самопроизвольного отвинчивания при реверсивном бурении и заклинке штанг. 5 ил. лении вращения став штанг отклоняется от заданной оси бурения, что ведет к значительным технологическим трудностям при отбойке полезного ископаемого ввиду возникновения большого количества негабаритов руды и, соответственно, требует больших экономических затрат для их дробления.

Кроме того, при постоянном направлении вращения лезвия буровой коронки имеют односторонний износ, что при заточках коронки практически вдвое уменьшает ее долговечность, увеличивает при заточках непроизводительный расход дорогостоя щего твердого сплава коронок.

Наиболее близким предлагаемому соединению является замок буровых штанг, который имеет на конце штанги с одной стороны ниппель с наружной конической резьбой и с другой стороны муфту с внутрен3

1731932 ней резьбой, то при свинчивании обеспечи- мер, пружинным кольцом 8, с другои — увевает герметичность стыка между штангами. личенным наружным диаметром штанги.

На концах штанги также расположены Соединительная резьбовая муфта 7 с торца фланцы, имеющие эксцентричный выступ и, снабжена выступами 9 для ее завинчивания соответственно,ответнуюему впадину. При 5 круглоторцовым ключом. соединении фланцев крепежными болтами Соединение буровых штанг работает появляется возможность реверсирования следующим образом. вращения у ния б ровых штанг при бурении, Передача крутящего момента от одной

Известная конструкция трудоемка при буровой штанги кдругои, независ эксплуатации, так как частые свинчивания и 10 направления вращения, осуществляется развинчивания штанг при бурении (во эксцентрично расположенными относивремя операций наращивания штанг, выта- тельно продольной оси штанги цилиндрическивания штанг, замены буровой коронки) скими поверхностями 3 и требуют отвинчивания и завинчивания крепежных болтов, а также их обязательного 15 направлении служит резьбовая соединизаконтривания (шплинтами или проволо- тельная муфта 7, которая завинчивается до кой). плотного герметичного стыка цилиндричеЦелью изобретения является упроще- ских торцов соединяемых штанг. ние конструкции и увеличение ее надежно- При завинчивании соединительной

20 резьбовой муфты 7 последняя входит в циПоставленная цель достигается тем, что линдрическую расточку втулки 6, тем самым вращение штанг при бурении то в одном исключается контакт этой муфты со стенканаправлении, то в противоположном (соот- ми буримой скважины и, соответственно, ветственно, и передача крутящего момента обеспечивается невозможность ее самопо штангам) осуществляется эксцентрично 25 произвольного отвинчивания при заклинке расположенными на концах штанг относи- штанг в скважине и продолжающейся перетельно оси бурения цилиндрической расточ- даче крутящего момента штангам (в случае кой и цилиндрическим хвостовиком, .при совпадения направлений вращения штанг и этом узел блокировки выполнен в виде ци- нарезки резьбы на штанге, в противном слулиндрической втулки, неподвижно закреп- 30 чае происходит затягивание резьбового соленной кон центрично относительно единения). наружной поверхности тела штанги и обра- Завинчивание муфты 7 производится зующей с поверхностью муфты кольцевой специальным круглоторцевым ключом за зазор для размещения ее в рабочем положе- выступы 9. Резьбовое соединение, наприниисоединения, причеммуфтаустановлена 35 мер, с круглой резьбой, как показывает на теле штанги с возможностью вращения. практика, обеспечивает надежное соединеНа фиг. 1 изображено соединение буро- ние штанг и самоторможение муфты даже вых штанг; на фиг. 2 — штанга в сборе; на при значительной вибрации буровых штанг.

Аналогично производится соединение разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 — разрез В-В 40 буровой штанги с погружным пневмоударником.

Предлагаемое соединение состоит из При бурении скважин в зависимости от буровой штанги 1, на одном конце которой физико-механических свойств буримых поимеется ниппельная часть с наружной резь- род производится повторно-чередующееся бой 2, например, круглого профиля, и.экс- 45 реверсирование вращения буровых штанг, центрично расположенная относительно напримерчерезкаждые2-5 м пробуренной продольной оси штанги цилиндрическая скважины. Это позволяет избежать искриврасточка 3, на противоположном конце ления буримой скважины и, кроме того, штанги расположен цилиндрический хво- обеспечить равномерный двухсторонний стовик 4, эксцентриситет которого соответ- 50 износ лезвий применяемой коронки. ствует эксцентриситету цилиндрической Предлагаемое соединение буровых расточки 3. штанг может быть применено при бурении

На наружной поверхности штанги 1 со глубоких взрывных скважин при работе, настороны резьбы 2 закреплена, например с пример, со станками, имеющими погружпомощью запрессованных шрифтов 5 полая 55 ные пневмоударники. цилиндрическая втулка 6. С другой стороны Снижение отклонения взрывных сквана наружной поверхности штанги установ- жин от заданных направлений при бурении лена соединительная резьбовая муфта 7, вееров позволяет значительно снизить объпродольное перемещение которой по штан- емом негабаритов отбитой руды, а соответге ограничивается с одной стороны, напри- ственно, и расходы связанные с

1731932

20

30

40

50

55 дополнительным дроблением руды до кондиционного размера, Формула изобретения

Соединение буровых штанг, включающее тело штанги ниппель с наружной резь- 5 бой, муфту с внутренней резьбой, эксцентрично размещенный на конце ниппеля цилиндрический хвостовик, взаимодействующий с ответной эксцентричной расточкой муфты, и узел блокировки, о тл и- 10 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и увеличения ее надежности, узел блокировки выполнен в виде цилиндрической втулки, неподвижно закрепленной концентрично наружной поверхности ниппеля и образующей с ней кольцевой зазор для размещения муфты в рабочем положении соединения, причем муфта установлена на теле штанги с возможностью вращения.

1731932

1731932

20

35

45

Составитель К,Хмызников

Редактор В.Петраш Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 1563 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101