Штангодержатель бурового станка

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное w авт. свид-ву (51}М. Кл.

E 21 В 3/02

E 21 С 3/34

E 21 С 1/00, (22) Заявлено 06.01.81 (21) 3231278/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

9кударетееаий камитет

СССР ао делам изобретений и етнрытий

Опубликовано 23.10.82. Ьктллетеиь ¹ 39 (53) ) Д К 622.24. .053:621. .835(088.8) Дата опубликования описания 23.10.82 (22) Авторы изобретения

Н. Г. Звкаблуковский и Ж. Г. xss E

ОФЗйй. Я з алткнтне- ( тййнййгсййй

ЙБй) ЖФ

Институт горного дела Сибирского отдел (7!) Заявитель (54) ШТАНГОДЕРЖАТЕДБ БУРОВОГО СТАНКА

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым станкам, . предназначенным для бурения взрывных и технологических скважин, и может быть использовано для создания . пневмоударных буровых станков с перед- 5 ним наращиванием става штанг.

Известен штангодержатель буровых станков, включающий корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установ-. лены с воэможностью радиального перемещения эажимные кулачки буровой штанги и поршневой привод (1 ) .

В этом станке используется заднее наращивание става штанг,,а штангодерщатель служит для удержания става штанг от падения при спуско-подъемных операциях, причем рабочая плошадь поршня штангодержателя, работающая на включение выполнена большей, чем его площадь, работающая на выключение. Поэтому в последнем случае усилие, развиваемое поршнем, часто бывает недостаточным для срыва его конического раструба с

2 зажимных кулачков. Кроме того, иэ-эа . заштыбовки эажимных кулачков в гнездах гильзы раэжимное усилие, развиваемое пружинным кольцом, бывает недос- таточным для их разжима. Отмеченные недостатки снижают производительность бурения;

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является штангодержатель бурового станка, включающий корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установлены с возможностью радиального перемещения, зажимные кулачки буровой штанги, элемент включения зажимных кулачков с поршневым приводом (2 .

Недостатком известного штангодержателя является малый срок службы, недостаточная надежность в работе и производительность.

11ель изобретения — повышение надежности в работе и производительности, а также увеличение срока службы.

91 4

Кроме того, между торцовыми поверх- 15 ностями скольжения поршня и кольцом включения установлены антифрикционные прокладки, а внутри одного из кольцевых выступов корпуса установлено храповое устройство. 20

В штангодержателе кулачки соединены с кольцом включения посредством наклонных пазов скользяШего замка, например

Т-образного, и рабочие кромки шипов зажимных кулачков, контактирующих со штангой, выполнены в виде отрезков винтовой линии, причем половина их направлено влево, а другая половина - вправо.

На фиг. 1 приведен штангодержатель, продольный разрез;на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг; 1; на фиг. 3 — развертка рабочей поверхности зажимного кулачка.

Штангодержатель состоит из корпуса

1 с крышками 2 и 3, снабженными выступами 4 и 5, на которых установлен составной поршень 6, разделяющий полость корпуса на камеры включения 7 и выключения 8. Причем наружные диа-. ° метры выступов выбраны так, чтобы рабочая площадь составного поршня, ра-. ботающая на включение, была меньше, 40 чем его рабочая площадь, работающая на выключение. С этой целью на выступе 4, c большим наружным диаметром установлена меньшая ступень 9 составного поршня 6, а на выступе 5 с меньшим

45 наружным диаметром. установлена большая ступень 10 составного поршня. Поэтому внутренняя посадочная поверхность составного поршня выполнена в виде ступенчатого цилиндра. Внутри составного г поршня помещено кольцо 11 включения, контактирующее с торцовыми поверхностями 12 и 13 скольжения, выполненными внутри составного поршня 6, охватывающие его через антифрикционные прокладки 14 и 18. Вместо них могут быть установлены шариковые упорные подшипники. На чертежах это решение не

3 9682

Для достижения поставленной цели в штангодержателе бурового станка, включающем корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установлены с возможностью радиального перемещенйя зажимные кулачки буровой штанги, кольцо включения зажимных кулачков с поршневым приводом, корпус снабжен кольцевы ми выступами, на которых установлен составной поршень с внутренней ступен- i0 чатой рабочей поверхностью и торцовыми поверхностями скольжения, охватывающими кольцо включения зажимных кулачков. показано. Кольцо включения кинематически связано с зажимными кулачками 16 по- . средством наклонных пазов скользящего замка, например Т-образного. Зажимные кулачки помещены в окна гильзы 17, Шипы на рабочей поверхности зажимных кулачков, контактирующие со штангой

18, выполнены в виде отрезков винтовых линий, половина которых направлена влево, а другая половина — вправо (фиг. 3). Гильза установлена в радиально-упорных подшипниках 19 и 20, помещенных в крышках 2 и 3 и кинематически связана с крышкой 2-храповым устройством 21.

Штангодержатель работает следующим образом.

Для зажима штанг энергоноситель подается в камеру 7 выключения. При этом усилие, действуюШее на меньшую рабочую площадь поршня 6, передается через антифрикционную прокладку 14 кольцу 11 включения, Последнее, перемешаясь вместе с поршнем вниз (по чертежу), заставляет своими наклонными пазами радиально перемешаться зажимные кулачки 16, осуществляя зажим става штанг 18. При наращивании става очередная штанга, захваченная ведущим патроном врашателя бурового станка, медленно подводится с вращением к отаву штанг, удерживаемого штангодержателем. В конце хода свинчивания став штанг вместе с зажимными кулачками 16, кольцом 11 включения и гильзой 17 приобретают без удара скорость вращения нарашиваемой штанги. При этом составной поршень 6 остается неподвижным, так как между ним и кольцом включения установлена антифрикционная прокладка

14, играющая роль подшипника скольжения (возможна, установка подшипника качения), что предохраняет уплотнительные элементы поршня от излишнего износа, способствуя повышению срока службы штангодержателя. Возможность проводить операцию наращивания без остановок вращателя бурового станка повышает производительность бурения. При развинчивании става штанг вращатель реверсируется. В этом случае став штанг, удерживаемый штангодержателем, остается неподвижным, так как храповое устройство 21, встроенное между гильзой 17 и выступом 4 крышки 2, стопорит обратное вращение става штанг, что позволяет развинчивать став штанг непосредственно врашателем и также способствует повышению производительности бурения. При

968291 6 обеспечивает надежность захвата штанг нг, при любом направлении вращения.

5 развинчивании става штанг врашатель реверсируется. В этом случае став шта удерживаемый штангодержателем, остается неподвижным, так как храповое устройство 21, встроенное между гильзой

17 и выступом 4 крышки 2, стопорит обратное вращение става штанг, что позволяет развинчивать став штанг непосредственно врашателем, а также способствует повышению производительности 10 бурения.

Для выключения штангодержателя энергоноситель подается в камеру 8 выключения. При этом усилие, действующее на большую ступень 10 составного пор- 15 шня 6, передается через антифрикционную прокладку 15 кольцу 11. Последнее, перемешаясь вместе с поршнем вверх (по чертежу), заставляет при наличии наклонных пазов Т-образного соединения щ кольца с зажимными кулачками раздвигаться зажимным кулачкам 16, освобождая тем самым став штанг 18.

Жесткая кинематическая связь зажимных кулачков с кольцом 11, осуществляемая наклонными Т-образными замковыми соединениями, повышает надежность работы штангодержателя, особенно при заштыбовке кулачков в окнах гильзы. Этому же способствует то, что рабочая плошадь поршня, работающая на выключение, боль ше, чем рабочая плошадь поршня, работающая на включение, что повышает надежность срыва кольца с эажимных кулачков.

С целью повышения надежности захвата става штанг штангодержателем насечка на рабочей поверхности зажимных кулачков выполнена в вице отрезков винтовых шипов. Причем на одной половине

4О рабочей поверхности кулачка шипы направлены вправо, а на другой ее половине— влево. При этом увеличивается ширина стружки среза металла со штанг шипами кулачков, что уменьшает вероятность

45 проскальзывания кулачков по штанге и повышает их долговечность. Встречное направление, винтовых шипов на кулачках формула изобретения

1. Штангодержатель бурового станка, включающий корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установлены с во можностью радиального перемещения зажимные кулачки буровой штанги, кольцо включения эажимных кулачков с поршневым приводом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и производительности бурения, корпус снабжен кольцевыми выступами; на которых установлен поршень привода, при этом поршень выполнен составным с внутренней ступенчатой рабочей поверхностью и торцовыми поверхностями скольжения, охватывающими кольцо включения эажимных кулачков.

2. Штангодержатель по п.l, о т л ич а ю ш и и с я тем, что между торцовыми поверхностями скольжения поршня и кольцом включения установлены антифрикционные прокладки.

3. Штангодержатель по пп.l и 2, отличающийся тем, что внутри одного из кольцевых выступов корпуса установлено храповое устройство.

4. Штангодержатель по п.l, о т л ич а ю ш и и с я тем, что зажимные кулачки соединены с кольцом включения посредством наклонных пазов.

5. Штангодержатель по п.l, о т л ич а. ю шийся тем, что рабочие кромки зажимных кулачков, контактирующих со штангой, выполнены в виде отрезков винтовых линий, причем половина их направлена влево, а половина- вправо, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Авторское свидетельство СССР

¹ 170022, кл. Е 21 С 1/00, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР №182626, кл. Е 21 В 3/02, 1964. (прототип) .

968291

ФАЗ

Составитель О. Собин

Редактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор И. Ватрушкина, Заказ 8067/51 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ъ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4