замковое соединение полых буровых ставов

Формула изобретения

Замковое соединение полых буровых ставов, содержащее взаимодействующие между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов, расположенных на муфте и ниппеле, и установленную на муфте с возможностью свободного вращения гайку с наружными монтажными элементами, отличающееся тем, что пазы муфты выполнены сквозными для размещения в них выступов ниппеля, на наружной поверхности которых выполнена резьба для взаимодействия с резьбой гайки, а монтажные элементы последней расположены в зоне ее резьбы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к горному делу, а именно к замковым соединениям полых буровых ставов.

Известно замковое соединение буровых штанг, содержащее муфту и ниппель, сопрягающиеся поверхности которых образуют полость для размещения подпружиненного фиксатора в виде пластины, взаимодействующей с толкателем, подвижно связанным с муфтой [1]

Недостатком этого замкового соединения является большая толщина соединения и низкая надежность фиксации.

Наиболее близким к изобретению является замковое соединение, содержащее взаимодействующие между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов, расположенных на муфте и ниппеле, и установленную на муфте с возможностью свободного вращения гайку с наружным монтажными элементами [2]

В указанном замковом соединении трубчатых бурильных штанг элементы зацепления выполнены в виде наружных шлицов на муфте одной штанги и внутренних шлицов на ответной муфте, имеющей внутреннюю винтовую нарезку.

Выполнение элементов зацепления не обеспечивает надежности замкового соединения. Кроме того, монтажные элементы гайки под ключ расположены на ее конце и вне зоны размещения резьбы гайки, причем последовательное размещение резьбовой пары и шлицевого соединения увеличивает длину и толщину стенок соединения и приводит к увеличения металлоемкости.

Целью изобретения является уменьшение толщины стенок и длины соединения для снижения металлоемкости при одновременном увеличении надежности.

Указанная цель достигается тем, что в замковом соединении, содержащем взаимодействующие между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов на муфте и ниппеле, установленную на муфте с возможностью свободного вращения гайку с наружными монтажными элементами, пазы муфты выполнены сквозными для размещения в них выступов ниппеля, на наружной поверхности которых выполнена резьба для взаимодействия с резьбой гайки, а монтажные элементы последней расположены в зоне ее резьбы.

На фиг. 1 изображено замковое соединение; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 ниппель замкового соединения; на фиг. 4 муфта замкового соединения; на фиг. 5 вид Б на фиг. 4; на фиг. 6 вид В на фиг. 5.

Замковое соединение полых буровых ставов включает в себя ниппель 1 с элементами зацепления, выполненными в виде выступов 2 с наружной резьбой 3 и пазов 4, а также муфту 5, имеющую продольные 6 и сквозные поперечные 7 пазы для размещения выступов 2 ниппеля 1.

На муфте 5 с возможностью свободного вращения установлена гайка 8 с внутренней резьбой 9 и монтажными элементами 10 под ключ. Причем монтажные элементы 10 расположены над резьбой 9 гайки. От поперечного смещения гайку 8 на муфте предотвращают элементы зацепления в виде выступов 11, а от продольного труба 12, на концах которой жестко закреплены муфта 5 и ниппель 1.

Сборка замкового соединения производится следующим образом.

Первоначально выступы 2 ниппеля 1 вставляют в проточку муфты 5 и проворачивают в ней до совпадения выступов 2 с продольными пазами 6 муфты 5. Затем ниппель 1 поступательно перемещают в муфте 5 до упора наружной резьбы 3 выступов 2 в гайку 8.

После этого с помощью ключа, используя монтажные элементы 10, вращают гайку 8, которая, взаимодействуя с наружной резьбой 3 выступов 2, втягивает ниппель 1 в муфту 5 до соприкосновения их упорных торцов (фиг. 1).

В процессе работы бурового става крутящий момент передается с ниппеля 1 муфте 5 через их элементы зацепления в виде выступов 2 и 11, которые воспринимают и осевые нагрузки через резьбовую пару (внутренняя резьба 9 гайки 8 и наружная резьба 3 выступов 2). Размещение резьбы 9 гайки 8 и ее монтажных элементов 10, а также резьбовой пары и элементов зацепления в одной зоне (а не последовательно, как в прототипе) позволяет уменьшить толщину стенок и длину замкового соединения, что значительно снижает металлоемкость, одновременно повышая надежность соединения за счет выполнения резьбы 3 только на выступах 2 (а не по всей длине окружности). Последнее исключает заклинивание гайки даже при загрязнении резьбы.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР N 924342, кл. E 21 B 17/046, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 102775, кл. E 21 B 17/02, 1955.