Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГИБКОГО ПОДВОДА КОММУНИКАЦИЙ К РАБОЧИМ ОРГАНАМ БУРОВОГО СТАНКА

Изобретение относится к средствам передачи энергии движущимся конструктивным элементам и может найти применение в конструкции станков для бурения скважин.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для гибкого подвода коммуникаций к подвижному объекту (вращателю) [1], содержащее силовую пластинчатую цепь (ограничитель), эстакаду (раму), гибкие энергоносители (коммуникации) и втулочно-роликовую цепь (податчик).

Существенными недостатками данного устройства являются сложность его изготовления и большие габаритные размеры, которые необходимы при передаче оптимального количества энергоносителя для обеспечения нужного тягового усилия и величины рабочего хода вращателя, а уменьшение габаритных размеров данного устройства при использовании его в малогабаритных конструкциях буровых станков не позволяет обеспечить оптимальную передачу энергоносителя.

Технической задачей предлагаемого изобретения является исключение указанных недостатков путем применения в конструкции устройства для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка гибких коммуникаций, установленных в ограничителе таким образом, что гибкие коммуникации вращателя расположены зеркально по отношению к гибким коммуникациям податчика и подведены к вращателю и податчику из одной точки. При этом гибкие коммуникации вращателя выполнены длиной, составляющей не менее 1,5 длины рамы, а гибкие коммуникации податчика выполнены длиной, составляющей не менее 0,75 длины рамы.

Поставленная задача достигается тем, что гибкие коммуникации вращателя расположены в верхней половине устройства, а гибкие коммуникации податчика расположенны в нижней части устройства с возможностью свертывания и развертывания гибких коммуникаций по спирали с разной скоростью, т.е. происходит сложение гибких коммуникаций податчика в зоне свертывания гибких коммуникаций вращателя. Данное решение позволило увеличить в два раза рабочий ход вращателя относительно рабочего хода податчика без увеличения размеров гибких коммуникаций. При этом ограничитель направляет процесс свертывания-развертывания гибких коммуникаций строго в одном направлении посредством своего каркаса, исключая возможность перемещений в других направлениях.

Указанная совокупность признаков позволяет передать оптимальное количество энергоносителя для обеспечения нужного тягового усилия и величины рабочего хода передвижения вращателя и существенно уменьшить габариты устройства для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного конструктивного исполнения и чертежами, где: на фиг.1 показано устройство для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка (установлено вертикально); на фиг.2 показано устройство для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка (вид сбоку); на фиг.3 показан общий вид устройства для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка.

Устройство для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка (фиг.1, фиг.2, фиг.3) включает ограничитель 6, жестко закрепленный на верхней половине рамы 3, в ограничителе 6 на расстоянии, максимально приближенном к вращателю 1, установлен кронштейн 9 подвода энергоносителя по гибким коммуникациям 4 и 5 к вращателю 1 и к податчику 2 через трубопроводы 7 и 8. Кронштейн 9 установлен таким образом, что гибкие коммуникации 4 закреплены на кронштейне 9 и вращателе 1 так, что их свертывание и развертывание происходит в верхней части ограничителя 6, а гибкие коммуникации 5 закреплены на кронштейне 9 и трубопроводах 7 и 8 податчика 2 так, что их свертывание и развертывание происходит в нижней части ограничителя 6.

Податчик 2 представляет собой полиспастный механизм, который одним концом крепится к нижней части рамы 3, а другим к вращателю 1, оснащен цепью рабочего хода 10 и цепью холостого хода 11.

Применение устройства для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка осуществляется следующим образом. Буровой станок доставляется на место бурения и приводится в рабочее положение - раму станка устанавливают в вертикальное положение (фиг.1), во вращатель вкручивают буровую штангу и устанавливают буровой инструмент. Работает устройство следующим образом.

Энергоноситель из общей точки, расположенной на ограничителе 6, по коммуникациям 5 подают через трубопровод 7 в податчик 2. Под воздействием энергоносителя податчик 2 и закрепленный на нем вращатель 1 начинает прямолинейное движение вниз вдоль рамы 3, при этом происходит натяжение цепи рабочего хода 10, которая, перемещаясь, позволяет увеличить в два раза рабочий ход вращателя 1 относительно хода податчика 2. Посредством этого механизма создают необходимое давление на грунт посредством буровой штанги и бурового инструмента, одновременно с этим энергоноситель через коммуникации 4 подают на вращатель 1 и запускают его привод. Далее осуществляется бурение на длину буровой штанги, при этом вращатель 1 перемещается в положение, показанное на фиг.2. При достижении нижнего положения вращателем 1 подачу энергоносителя через трубопровод 7 прекращают. По коммуникациям 5 из общей точки, расположенной на ограничителе 6, подают энергоноситель в трубопровод 8, податчик 2 и закрепленный на нем вращатель 1 посредством цепи холостого хода 11 начинает прямолинейное движение вверх в начальное положение. Наращивается следующая буровая штанга и производится бурение на длину следующей штанги. При рабочем и холостом ходе податчика 2 и вращателя 1 подведенные к ним коммуникации 4, расположенные в верхней части ограничителя 6, и коммуникации 5, расположенные в нижней части ограничителя 6, свертываются и развертываются с разной скоростью. Этот эффект работает, если гибкие коммуникации 4 вращателя 1 выполнены длиной, составляющей не менее 1,5 длины рамы 3, а гибкие коммуникации 5 податчика 2 выполнены длиной, составляющей не менее 0,75 длины рамы 3. Данное свертывание и развертывание коммуникаций 4, 5 происходит по спирали, т.е. свертывание и развертывание коммуникаций 5 происходит в зоне свертывания и развертывания коммуникаций 4. При этом ограничитель 6 направляет процесс свертывания-развертывания коммуникаций 4, 5 строго в одном направлении, посредством своего каркаса и кронштейна 9, не позволяя им перемещаться в других направлениях.

Циклы наращивания штанг и бурения на их длину выполняются до достижения проектной глубины скважины, после чего производится демонтаж буровых штанг, извлечение бурового инструмента из скважины и прекращение подачи энергоносителя к рабочим органам бурового станка.

Использование предложенных технических решений в конструкции устройства для гибкого подвода коммуникаций к рабочим органам бурового станка позволяет передать оптимальное количество энергоносителя для обеспечения нужного тягового усилия вращателю и податчику, а также существенно уменьшить габариты данного устройства.

Источник информации

1. Патент РФ №2259937 от 26.06.2004 г., В66C 13/12, H02G 11/00.