SU1460186A1

SU1460186A1 - Arrangement for storing and feeding rods in drilling rig

Info

Publication number: SU1460186A1
Application number: SU874229771A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Караваев; Зиновий Яковлевич Слуцкий; Евгений Григорьевич Филянович; Константин Игоревич Флоринский
Original assignee: Институт горного дела им.А.А.Скочинского
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1989-02-23

Abstract

Изобретение относитс к горной промети и предназначено дл бурени скважин. Цель - упрощение конструкции и повышение .надежности. Устр-во содержит поворотную колонну I с приводом. На колонне 1 установлен верхний 9 и нижний диски с гнездами 8 в виде незамкнутых проточек дл установки буровых штанг 5, узел захвата верхнего конца штанги 5. Верхний 9 и нижний диски имеют фигурные пазы II дл обеспечени прохода штанг 5 совместно с узлом захвата. Гнезда 8 расположены в пазах 11 попарно на одинаковом удалении от колонны I. Пазы 11 нижнего диска выполнены с перемычками по периметру нижнего диска. Подают рабочую жидкость и осуществл ют поворот колонны до совмещени гнезда 8 с осью бурового става. Наличие пазов позвол ет отказатьс от механизма дл отвода верхнего 9 и. нижнего дисков совместно с поворотной колонной с оси бурового става. 4 ил. (ОThe invention relates to mining and is intended for drilling wells. The goal is to simplify the design and increase reliability. The device contains a rotary column I with a drive. On column 1, there are upper 9 and lower discs with sockets 8 in the form of unclosed grooves for mounting drill rods 5, a gripping unit for the upper end of the boom 5. Upper 9 and lower discs have shaped grooves II for ensuring the passage of the rods 5 with the gripping unit. Nests 8 are located in the grooves 11 in pairs at the same distance from the column I. The grooves 11 of the lower disk are made with jumpers along the perimeter of the lower disk. The working fluid is supplied and the column is rotated before the nest 8 is aligned with the axis of the drill rod. The presence of the grooves makes it possible to abandon the mechanism for retracting the upper 9 and. lower disks together with a rotary column from the axis of the drill rod. 4 il. (ABOUT

Description

А-АAa

(Л(L

О5O5

0000

О5O5

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к области бурени скважин , и может быть использовано в буровых станках и установках дл бурени неглубоких скважин.The invention relates to the mining industry, in particular to the field of well drilling, and can be used in drilling machines and installations for drilling shallow wells.

Цель изобретени - упрощение конструкции и повышение надежности.The purpose of the invention is to simplify the design and increase reliability.

На фиг. 1 показано устройство в совокупности с-механизмами подъема и свинчивани -развинчивани , общий вид; на фиг 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3.FIG. 1 shows the device in combination with the mechanisms of lifting and screwing-unscrewing, a general view; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. 3

Устройство дл хранени и подачи штанг бурового станка содержит поворотную колонну 1 с верхней 2 и нижней 3 опорами, жест- ко св занными с мачтой 4 бурового станка . Буровые штанги 5 с резьбовыми наконечниками 6 и лысками 7 установлены вThe device for storing and feeding the drill rod contains a rotary column 1 with the upper 2 and lower 3 supports rigidly connected with the mast 4 of the drilling rig. Drill rods 5 with threaded tips 6 and flats 7 are installed in

гнезда 8. ,пnests 8., n

По периферии верхнего 9 и нижнего 1U дисков поворотной колонны 1 выполнены фигурные пазы 11 дл прохода буровых штанг 5 совместно с узлом захвата верхнего конца буровой щтанги (вертлюгом) 12. Каждый фигурный паз сообщен посредством проточек 13 с парой гнезд 8 дл установки буровых штанг 5, которые расположены на одинаковом удалении от поворотной колонны и симметрично относительно оси фигурного паза 11, причем нижний диск 10 выполнен с перемычками 14 по периметру данного диска. Нижний диск 10 снабжен сквоз- ными отверсти ми 15 под подпружиненную защелку фиксатора 16 поворота кoлoнньJ 1, корпус которого жестко св зан с мачтой 4. Дл отвода защелки из отверсти 15 в корпусе фиксатора размещен поршень со штоком, св занный с защелкой. Дл отве- дени защелки осуществл ют подачу рабочей жидкости от гидросистемы станка (не показано) в штоковую полость фиксатора 16 поворота. Привод поворота колонны 1 осуществл етс от гидроцилиндров 17 и 18, штоки 19 и 20 которых соединены с т говой цепью 21, служащей дл передачи движени звездочке 22, котора жестко св зана с колонной 1.On the periphery of the upper 9 and lower 1U disks of the turn column 1, figured grooves 11 are made for passage of drill rods 5 together with a gripping unit of the upper end of the drill rod (swivel) 12. Each figure groove is communicated through grooves 13 with a pair of sockets 8 for installing drill rods 5, which are located at the same distance from the rotary column and symmetrically relative to the axis of the shaped groove 11, and the lower disk 10 is made with jumpers 14 around the perimeter of this disk. The lower disk 10 is provided with through holes 15 for a spring-loaded latch of a turn clamp 16 and a casing 1 which is rigidly connected to a mast 4. A piston with a rod connected with a latch is located in the case of the catch from the hole 15 in order to retract the latch. To retract the latch, the working fluid is supplied from the hydraulic system of the machine tool (not shown) into the rod cavity of the rotation lock 16. The rotation of the column 1 is driven by the hydraulic cylinders 17 and 18, the rods 19 and 20 of which are connected to the traction chain 21, which serves to transmit movement to the sprocket 22, which is rigidly connected to the column 1.

В основании 23 мачты 4 установлен вра- щательно-подающий механизм 24, вкл очаю- щий гидрофицированный кулачковый патрон 25 дл зажати бурового става 26 и вращатель 27, корпус 28 которого жестко св зан с основанием 23 мачты 4.At the base 23 of the mast 4, a rotary-feeding mechanism 24 is installed, including a hydraulically-mounted cam cartridge 25 for clamping the drill rod 26 and a rotator 27, the body 28 of which is rigidly connected to the base 23 of the mast 4.

UU

Гидрофицированный кулачковый пат- рон 25 включает зажимные кулачки 29, планшайбу 30 и гидроцилиндры 31. В корпусе 28 вращател 27 установлены гидроцилиндры 32 подачи бурового става 26, штоки 33 которых жестко св заны с гидрофици- рованным кула довым патроном 25. Привод подъема узла захвата верхнего конца буровой щтанги (вертлюга) 12 включает лебедку 34 с канатом 35.The hydrated cam cartridge 25 includes clamping jaws 29, faceplate 30 and hydraulic cylinders 31. Hydraulic cylinders 32 for feeding the drill stem 26 are mounted in the housing 28 of the rotator 27, the rods 33 of which are rigidly connected to the hydraulic cartridge 25. the end of the drilling rig (swivel) 12 includes a winch 34 with a rope 35.

5 five

ПP

й th

Устройство работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость фиксатора 16 поворота защелка выходит из зацеплени со сквозными OTj версти ми 15 нижнего диска 10 поворотной колонны 1. Затем при подаче рабочей жидкости , например, в щтоковую полость гидроцилиндра 17 осуществл етс поворот колонны 1 до совмещени продольных осей буровой щтанги 5 и бурового става 26. Подачей рабочей жидкости в порщневую полость гидроцилиндров 32 подачи производитс подъем )гидрофицированного кулачкового патрона 2Ь совместно с буровым ставом 26, который зажат в кулачковом патроне 25 посредством кулачков 29, усилие сжати которых определ етс величиной уровн давлени рабочей жидкости в полости гидроцилиндров 31.The device works as follows. When the working fluid is fed into the rod cavity of the rotation lock 16, the latch is disengaged from the vertices 15 of the lower disk 10 of the turn column 1 through the OTj. Then, when the working fluid is fed, for example, into the cylinder cavity of the hydraulic cylinder 17, the column 1 is rotated to align the longitudinal axes of the drill shtangi 5 and drill rod 26. The supply of hydraulic fluid to the piston cavity of the feed cylinders 32 is performed by lifting the) hydraulic cam cartridge 2b together with the drill rig 26, which is clamped in the cam cartridge 25 by the cam 29, the compression force which is determined by the magnitude of the working fluid pressure level in the cavities of hydraulic cylinders 31.

При сосмещении резьбового наконечника 6 буровой щтанги 5 с ответным наконечником бурового става 26 включаетс вда- щатель 27. В результате чего происходит свинчивание бурового става 26 с буровой штангой 5. Включением лебедки 34 производитс опускание вертлюга 12 до совмещени с резьбовым наконечником 6 буровой щтанги 5. Подачей рабочей жидкости в порщневую полость гидроцилиндров 62 подачи производитс подъем гидрофициро- ванного кулачкового патрона 25 совместно с буровым ставом 26 и вертлюгом 12 до выхода верхнего конца лысок 7 буровой щтанги 5 из верхнего 9 и нижнего 10 дисков поворотной колонны 1. Затем подачей рабочей жидкости в штоковую полость гидроцилиндра 18 осуществл етс поворот колонны 1 до вывода фигурного паза 11 на ось бурового става 26. Сообща полость фиксатора 16 поворота со сливом, производ т фиксацию поворотной колонны 1 относительно мг.чты 4 путем захода подпружиненной защелки в сквозное отверстие 15 нижнего диска 10 поворотной колонны 1. Включением вращател 27 производ т свинчивание вертлюга 12 с верхним резьбовым наконечником буровой штанги 5.When the threaded tip 6 is displaced, the drill rod 5 with the counter tip of the drill rod 26 includes the distributor 27. As a result, the drill rod 26 is screwed with the drill rod 5. By turning on the winch 34, the swivel 12 is lowered to align with the threaded tip 6 of the drill rod 5. By supplying the working fluid to the piston cavity of the feed hydraulic cylinders 62, the hydraulic cam cam 25 is raised along with the drill rod 26 and the swivel 12 until the upper end of the bald faces 7 and drill rod 5 and the From the upper 9 and lower 10 discs of the rotary column 1. Then, by supplying the working fluid to the rod end of the hydraulic cylinder 18, the column 1 is rotated until the figure groove 11 is brought out onto the axis of the drill rod 26. Along the cavity of the turn 16 lock and discharge, the rotary column 1 is fixed regarding mg.cht 4 by inserting a spring-loaded latch into the through hole 15 of the lower disk 10 of the turn column 1. Turning on the rotator 27 screw the swivel 12 with the upper threaded tip of the drill rod 5.

Аналогичным образом происходит свинчивание с буровым ставом 26 остальных буровых щтанг 5. В процессе бурени бурова щтанга 5 и вертлюг 12 проход т сквозь фигурный паз 11 верхнего диска 9 до соприкосновени корпуса вертлюга 12 с перемычкой 14 нижнего диска 10 поворотной колонны 1.Similarly, screwing with the drill rod 26 of the remaining drill strands 5 takes place. During drilling, the drill rod 5 and the swivel 12 pass through the figured groove 11 of the upper disk 9 before the housing of the swivel 12 touches the bridge 14 of the lower disk 10 of the rotary column 1.

Таким образом, наличие фигурных пазов 11 позвол ет отказатьс от механизма дл отвода дисков 9 и 10 совместно с поворотной колонной 1 оси бурового става 26. Разборка бурового става 26 осуществл етс в следующей последовательности.Thus, the presence of the shaped grooves 11 makes it possible to abandon the mechanism for removing the discs 9 and 10 together with the rotary column 1 of the axis of the drill rod 26. Disassembly of the drill rod 26 is carried out in the following sequence.

После окончани процесса бурени освобождают буровой став 26 от усили зажима кулачками 29 гидрофицированного кулачкового патрона 25. Затем лебедкой 34 осуществл ют посредством каната 35 подъем вертлюга 12 совместно с буровым ставом 26 до совмещени по высоте лысок 7 буровых штанг 5 соответственно с верхним 9 и нижним 10 дисками поворотной колонны 1. Подачей рабочей жидкости в полость гидроцилиндров 31 осуществл ют (посредством перемещени планщайбы 30) зажатие кулачками 29 бурового става 26 в гидрофициро- ванном кулачковом патроне 25. Включением вращател 27 производ т отвинчивание бурового става 26 от вертлюга 12. Затем подачей рабочей жидкости в штоковую полость фиксатора 16 поворота освобождают поворотную колонну I от фиксации относительно мачты 4.After the completion of the drilling process, the drill rig 26 is released from the clamping force by the cams 29 of the hydraulically formed cam cartridge 25. Then, by a winch 34, the swivel 12 together with the drill stem 26 is lifted by means of a rope 35 along the height of the bald faces 7 of the drill rods 5, respectively, with the top 9 and bottom 10 discs of the turntable 1. By supplying the working fluid to the cavity of the hydraulic cylinders 31, (by moving the plate 30), clamping the cams 29 of the drill rod 26 in the hydraulic cam chuck 25 by means of the rotator 27 unscrews the drill rod 26 from the swivel 12. Then, by supplying the working fluid to the rod cavity of the rotation lock 16, the turn column I is released from fixation relative to the mast 4.

При подаче рабочей жидкости, например, в щтоковую полость гидроцилиндра 18 осуществл етс поворот колонны . 1 до совмещени гнезда 8 с осью бурового става. При этом одновременно осуществл етс поворот бурового става 26 посредством вращател 27 до совмещени лысок 7 с проточкой 13. Затем гидроцилиндры 32 подачи опускают гидрофицированный кулачковый патрон 25 совместно с буровым ставом 26 до посадки буровой щтанги 5 в гнездо 8. Вращателем 27 производ т отвинчивание бурового става 26 от буровой штанги 5, опускают посредством гидроцилиндров 32 подачи гидрофицированный кулачковый патрон 25 совместно с буровым ставом 26 до выхода резьбового наконечника 6 буровой штанги 5 из бурового става 26 и поднима0When the working fluid is supplied, for example, into the brush cavity of the hydraulic cylinder 18, the column is rotated. 1 until the socket 8 is aligned with the axis of the drill rod. At the same time, the drill rod 26 is rotated by means of the rotator 27 until the flats 7 are aligned with the groove 13. Then the feed hydraulic cylinders 32 lower the hydraulic cam cartridge 25 together with the drill rod 26 before the drill rod 5 seats in the slot 8. The rotator 27 unscrews the drill rod 26 from the drill rod 5, by means of hydraulic cylinders 32 of the feed, the hydraulic cam cartridge 25 is lowered together with the drill rod 26 until the threaded tip 6 of the drill rod 5 leaves the drill rod 26 and raises 0

5five

00

5five

00

ют вертлюг 12 до выхода резьбового наконечника последнего из буровой штанги 5. Подачей рабочей жидкости в щтоковую полость гидроцилиндра 17 осуществл ют поворот колонны 1 до вывода фигурного паза 11 на ось бурового става 26. Сообща полость фиксатора 16 поворота со сливом, производ т фиксацию поворотной колонны 1 относительно мачты 4. Затем посредством лебедки 34 опускают вертлюг 12 до упора с верхним концом бурового става 26 и вращателем 27 производ т свинчивание бурового става 26 с вертлюгом 12. Далее процесс разработки бурового става осуществл ют аналогично описанному.Swivel 12 to the exit of the threaded tip of the last of the drill rod 5. The flow of working fluid into the cylinder cavity of the hydraulic cylinder 17 rotates the column 1 to output figured groove 11 on the axis of the drill rod 26. Along the cavity of the latch 16 turn with drain, fix the rotary column 1 relative to the mast 4. Then by means of the winch 34, the swivel 12 is lowered to the stop with the upper end of the drill rod 26 and the rotator 27 is screwed onto the drill rod 26 with the swivel 12. Then the process of developing the drill rod is carried out Are similar to that described.

Claims

Invention Formula

A device for storing and feeding rods of a drilling machine, including a rotary column with a drive, mounted on a rotary column, upper and lower disks with openings in the form of open grooves for installing drill rods, a gripping unit of the upper end of the drill rod, characterized in that, in order to simplify the design and increase reliability, in the disks, shaped grooves are made to ensure passage of the drill shtangs together with the gripping unit of the upper end of the drill rod. and the sockets are arranged in pairs in the shaped grooves in pairs at the same distance from the rotary column, and the figured grooves of the lower disc are made with shifting} points along the perimeter of the disc.

Fig

-26

Fig.Z