008820 Уровень техники

008820
Уровень техники
Способы роторного бурения, применяющие буровое долото и бурильные колонны, длительный период используются для бурения буровых скважин в подземных пластах. Буровые растворы обычно циркулируют в скважине в процессе такого бурения для охлаждения и смазки бурильной установки, подъема выбуренной породы из буровой скважины и уравновешивания давления подземных пластов. Рециркуляция бурового раствора требует быстрого и эффективного удаления выбуренной породы и других
захваченных твердых веществ из бурового раствора перед повторным использованием. Традиционно для
удаления объемных частиц из бурового раствора используются грохоты. Существенным элементом грохота являются вибрационные сита. Вибрационные сита обычно состоят из опорной рамы и комплектов
сит (предварительно натянутой или перфорированной пластины сита). Как иллюстрируется на фиг. 2,
известный способ закрепления вибрационного сита (22) в грохоте (не полностью показан) включает в
себя использование зажима (24) клиновой планки, который является неотъемлемой частью грохота и
клиновой планки (26). Сито размещается в положении под зажимом клиновой планки, и затем клиновая
планка вбивается в положение так, чтобы закрепить вибрационное сито в грохоте. Однако вибрационное
движение вибрационного сита может вызывать ослабление клиновой планки и, таким образом, ослабление сита относительно грохота. Таким образом, существует постоянная необходимость в улучшенных
конструкциях опорных рам для вибрационных сит, которые улучшают расположение и закрепление сита
в грохоте.
Сущность настоящего изобрения
Согласно настоящему изобретению создана опорная рама для вибрационного сита, включающая
первый внешний продольный опорный элемент, второй внешний продольный опорный элемент, расположенный на расстоянии от и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу, и один или несколько внутренних продольных опорных элементов, каждый из которых расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму
внешнему продольному опорному элементу. Первый внешний поперечный опорный элемент соединен с
одним концом первого внешнего продольного опорного элемента и является, по существу, параллельным
первому внешнему продольному опорному элементу. Второй внешний поперечный опорный элемент
соединен с другим концом первого внешнего продольного опорного элемента и является, по существу,
перпендикулярным первому внешнему продольному опорному элементу. Третий внешний поперечный
опорный элемент и четвертый продольный опорный элемент соединены со вторым внешним продольным опорным элементом, оба из которых являются, по существу, перпендикулярными второму внешнему продольному опорному элементу. Ситовая рама также включает один или несколько внутренних поперечных опорных элементов, каждый из которых расположен между и, по существу, перпендикулярно
первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу и соединен с одним или несколькими внутренними продольными опорными элементами. Первая
поперечная опорная связь соединена с первым и третьим внешними поперечными опорными элементами. Вторая поперечная опорная связь соединена со вторым и четвертым внешними поперечными опорными элементами.
В одном иллюстративном варианте выполнения опорная рама выполнена так, что первая поперечная опорная связь и вторая поперечная опорная связь расположены для образования зажимной площадки
клиновой планки на поперечном краю опорной рамы. В другом предпочтительном варианте выполнения,
зажимная площадка клиновой планки расположена таким образом и имеет ширину такую, что она соответствует по существу ширине клиновой планки, посредством чего усиливая зажим сита на грохоте.
В другом варианте выполнения опорная рама выполнена таким образом, что комбинация первой
поперечной опорной связи и первого и третьего внешних поперечных опорных элементов образует захватный элемент на поперечном конце опорной рамы. Комбинация второй поперечной опорной рамы и
второго и четвертого внешних поперечных опорных элементов образует захватный элемент на поперечном конце опорной рамы. При использовании в комбинации друг с другом пары захватных элементов
могут быть использованы для получения прочного захвата на ситовой раме вручную или используя захватный элемент, такой как захватный крюк. Захватный элемент предпочтительно расположен таким
образом и имеет такие размеры, что опорная рама и, таким образом, вибрационное сито может быть легко захвачено для позиционирования перед закреплением в грохоте.
Дополнительные детали и преимущества заявленного изобретения приведены в нижеследующем
описании, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 изображает вид сверху иллюстративного варианта выполнения здесь рамы сита, согласно
изобретению;
фиг. 2 - схему взаимодействия известной рамы сита с клиновой планкой и удерживающим клиновую планку кронштейном грохота;
фиг. 3 - диаграмму, иллюстрирующую взаимодействия рамы сита согласно изобретению с клиновой
планкой и удерживающим клиновую планку кронштейном грохота.
-1-
008820
Описание вариантов выполнения изобретения
Настоящее изобретение в целом относится к опорной раме для вибрационного сита и вибрационному ситу, расположенному в такой раме. Как показано на фиг. 1, один иллюстративный вариант выполнения рамы для вибрационного сита 1 включает, первый внешний продольный опорный элемент 2 и второй
внешний продольный опорный элемент 4, разнесенный от и, по существу, параллельный элементу 2. Все
опорные элементы, за исключением особо отмеченных, имеют первый конец и второй конец. Рама также
включает один или несколько внутренних продольных опорных элементов (б), каждый из которых расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу.
Рама также включает первый внешний поперечный опорный элемент 8, по существу, перпендикулярный первому внешнему продольному опорному элементу. Один конец первого внешнего поперечного
опорного элемента соединен с первым концом первого внешнего продольного опорного элемента. Второй внешний поперечный опорный элемент 10 соединен со вторым концом первого внешнего продольного опорного элемента и является, по существу, перпендикулярным первому внешнему продольному
опорному элементу. Другой конец опорной рамы предпочтительно зеркально отражает то, что только что
было описано. Третий внешний поперечный опорный элемент 12 соединен с другим концом второго
внешнего продольного опорного элемента и, по существу, перпендикулярен ему. Подобно, четвертый
внешний поперечный опорный элемент 14 соединен со вторым концом внешнего продольного опорного
элемента в, по существу, перпендикулярном отношении. Рама тоже состоит из одного или нескольких
внутренних поперечных опорных элементов 16, каждый из которых расположен между и, по существу,
перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу. Как показано на фиг. 1, по меньшей мере один конец каждого внутреннего поперечного опорного элемента соединен с одним или более внутренним продольным опорным элементом.
Первая поперечная опорная связь 18 соединена на одном конце со вторым концом первого внешнего поперечного опорного элемента, а другой конец соединен со вторым концом третьего внешнего поперечного опорного элемента. Подобно, вторая поперечная опорная связь 20 на одном конце соединена со вторым концом второго внешнего поперечного опорного элемента, на другом конце соединена со вторым
концом четвертого внешнего поперечного опорного элемента. Как показано на фиг. 1, вышеописанные
элементы образуют опорную раму для вибрационного сита, на котором могут удерживаться просеивающие или фильтрующие элементы. Расположение поперечных опорных связей и внешних поперечных
опорных элементов может быть использовано для образования пары захватных элементов на поперечных
сторонах ситовой рамы. Такие захватные элементы могут быть достаточного размера и конструкции,
чтобы быть захваченными вручную, для облегчения манипулирования ситовой рамой. Альтернативно,
захватные элементы могут быть такого размера и конструкции, чтобы быть захваченными захватным
инструментом. Такой захватный инструмент может быть обычным крюком для крепления груза или может быть специально разработанным инструментом, имеющим ручку и зацепляющую часть, выполненную с возможностью зацепления захватного элемента. Независимо от используемого захватного инструмента, идея заключается в том, чтобы обеспечить пользователя способностью прочного и безопасного
захвата ситовой рамы так, что она может быть перемещаемой и позиционируемой так, как необходимо.
Одна из множества особенностей настоящего варианта выполнения заключается в способности
увеличения контактной зоны поверхности между клиновой планкой и ситовой рамой. Как иллюстрируется на фиг. 2, известный способ крепления вибрационного сита 22 к грохоту (показан не полностью)
включает в себя использование зажима 24 клиновой планки, который является деталью, представляющей
одно целое с грохотом и клиновой планкой 26. Сито размещается в положении под зажимом клиновой
планки и затем клиновая планка располагается так, чтобы закрепить сито в грохоте. Однако, вибрирующее движение грохота может вызывать ослабление клиновой планки и, в результате, ослабление сита
относительно грохота. В отличие от этого и как показано на фиг. 3, настоящий вариант выполнения настоящего изобретения включает комбинацию из двух внешних поперечных опорных элементов 8 и 10 и
поперечных опорных связей 18, образующих увеличенную контактную зону поверхности (не показана)
для клиновой планки 26. Эта увеличенная контактная зона поверхности существенно увеличивает фрикционный контакт между клиновой планкой и вибрационным ситом. Специалисту в данной области ясно,
что такая конструкция увеличивает статическую энергию трения, требуемую для ослабления клиновой
планки во время процесса вибрации. Кроме того позиционирование клиновой планки служит для уплотнения любого зазора в сите, образованного присутствием любого захватного элемента, без уменьшения
эффективной зоны поверхности вибрационного сита. Специалисту в данной области понятно, что множество различных материалов может быть использовано для конструирования вышеописанной рамы. В
одном таком варианте выполнения рама выполнена из сварного металла, такого как сталь, легированные
стали, алюминий, алюминиевые сплавы и подобное, которые в дальнейшем могут быть покрыты краской, эпоксидной смолой, термопластом и другими такими защитными материалами. Альтернативно, рама может быть выполнена из композитных материалов, включающих синтетические композиции, такие
как фиберглас/смола; углеволокно/смола; металлическое волокно/смола; комбинации из этих и подобных
термопластических композитов, таких как фиберглас/пластик; углеволокно/пластик; металлическое во-2-
008820
локно/пластик; комбинации этих и подобных; а также различные композиционные материалы, которые
пригодны для таких применений. Наконец следует отметить, что специалист в данной области должен
оценить, что иллюстрированные рамы могут быть литыми, штампованными, кованными или подвергнутыми механической обработке, из железных или не железных металлов, пластиков, композиционных
материалов и подобного.
Конструктивно рама предпочтительно выполнена из трубчатого материала и более предпочтительно все компоненты рамы по существу выполнены из трубчатого материала. В одном варианте выполнения трубчатый материал выбирают из трубчатого материала квадратного сечения, трубчатого материала
прямоугольного сечения, трубчатого материала круглого сечения, их комбинаций и других материалов,
которые должны быть известны специалисту в данной области.
Формирование вибрационного сита, использующего описанные выше рамы, должно быть хорошо
известно специалисту в данной области. В общих чертах, элементы сита, которые могут быть или могут
не быть предварительно натянутыми, крепятся на раме. Этот этап закрепления может быть любым традиционным средством, принимая во внимание структуру рамы и структуру и природу сита.
Принимая во внимание указанное выше, специалисту в данной области ясно, что один иллюстративный вариант выполнения настоящего изобретения включает вибрационное сито 1, имеющее один или
несколько слоев сита, удерживаемых рамой, в которой усовершенствование заключается в раме, по существу описанной здесь. Кроме того, понятно, что настоящее изобретение также включает традиционный грохот, имеющий одно или несколько вибрационных сит, в которых каждое вибрационное сито имеет один или более слоев сита, удерживаемых рамой, при этом усовершенствование заключается в раме,
по существу описанной здесь. Наконец, должно быть оценено, что настоящее изобретение включает использование рам, которые по существу здесь описаны, при сепарации материалов в грохоте.
Несмотря на то, что устройства, композиции и способы были раскрыты выше, на основе предпочтительных или иллюстративных вариантов выполнения специалисту в данной области должно быть очевидно, что в описанный здесь процесс могут быть внесены изменения, без отхода от идеи и объема заявленного предмета изобретения. Все таковые аналогичные замены и модификации, очевидные для специалиста в данной области, должны считаться в пределах объема и идеи изобретения, как изложено в
следующей формуле изобретения.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Опорная рама для вибрационного сита (1), содержащая
первый внешний продольный опорный элемент (2), имеющий первый конец и второй конец,
второй внешний продольный опорный элемент (4), имеющий первый конец и второй конец и расположенный на расстоянии от и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному
элементу;
один или несколько внутренних продольных опорных элементов (6), каждый из которых имеет первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу;
первый внешний поперечный опорный элемент (8), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец первого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому
внешнему продольному опорному элементу;
второй внешний поперечный опорный элемент (10), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец второго внешнего поперечного опорного элемента соединен со вторым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу;
третий внешний поперечный опорный элемент (12), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец третьего внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно второму
внешнему продольному опорному элементу;
четвертый внешний поперечный опорный элемент (14), имеющий первый конец и второй конец,
при этом первый конец четвертого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом
второго внешнего продольного опорного элемента, расположенный, по существу, перпендикулярно второму внешнему продольному опорному элементу;
один или несколько внутренних поперечных опорных элементов (16), каждый из которых имеет
первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, перпендикулярно первому внешнему
продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу, причем по
меньшей мере первый или второй конец каждого внутреннего поперечного опорного элемента соединен
с одним или несколькими внутренними продольными опорными элементами;
первую поперечную опорную связь (18), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом первого внешнего поперечного опор-3-
008820
ного элемента, и конец второй половины соединен со вторым концом третьего внешнего поперечного
опорного элемента;
вторую поперечную опорную связь (20), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом второго внешнего поперечного опорного элемента, где конец второй половины соединен со вторым концом четвертого внешнего поперечного опорного элемента.
2. Опорная рама по п.1, в которой первая поперечная опорная связь и вторая поперечная опорная
связь расположены так, что образуется зажимная площадка клиновой планки, которая соответствует, по
существу, ширине клиновой планки, посредством чего усиливается зажим сита в грохоте.
3. Опорная рама по п.1, в которой первая поперечная опорная связь и вторая поперечная опорная
связь выполнены из трубчатого материала квадратного сечения.
4. Опорная рама по п.1, в котором первый и второй внешние продольные опорные элементы и первый, второй, третий и четвертый внешние поперечные опорные элементы выполнены из трубчатого материала квадратного сечения.
5. Опорная рама по п.1, в которой все компоненты рамы, по существу, выполнены из трубчатого
материала.
6. Опорная рама по п.5, в которой трубчатый материал выбран из группы, состоящей из трубчатого
материала квадратного сечения или трубчатого материала круглого сечения.
7. Опорная рама по п.5, в которой трубчатый материал выбран из группы, состоящей из металла,
металлических сплавов, полимеров, полимерных композитных материалов, композитных материалов из
углеродных волокон, композитных материалов из фибергласа и их комбинаций.
8. Опорная рама по п.5, в которой трубчатый материал выбран их группы, состоящей из стали, легированных сталей, алюминия, алюминиевых сплавов и их комбинаций.
9. Опорная рама по п.1, в которой комбинация первой продольной опорной связи и первого и
третьего внешних поперечных опорных элементов и комбинация второй поперечной опорной связи и
второго и четвертого внешних поперечных опорных элементов образуют пары захватных элементов на
ситовой раме.
10. Опорная рама по п.9, в которой пара захватных элементов выполнена для захвата рукой человека.
11. Опорная рама по п.9, в которой пара захватных элементов выполнена для захвата захватным инструментом.
12. Вибрационное сито (1), содержащее один или несколько слоев сита, удерживаемых рамой,
включающей
первый внешний продольный опорный элемент (2), имеющий первый конец и второй конец;
второй внешний продольный опорный элемент (4), имеющий первый конец и второй конец, и расположенный на расстоянии от и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному
элементу;
один или несколько внутренних продольных опорных элементов (6), каждый из которых имеет первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу;
первый внешний поперечный опорный элемент (8), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец первого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому
внешнему продольному опорному элементу;
второй внешний поперечный опорный элемент (10), имеющий первый конец и второй конец, и при
этом первый конец второго внешнего поперечного опорного элемента соединен со вторым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу;
третий внешний поперечный опорный элемент (12), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец третьего внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно второму
внешнему продольному опорному элементу;
четвертый внешний поперечный опорный элемент (14), имеющий первый конец и второй конец,
при этом первый конец четвертого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом
второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно
второму внешнему продольному опорному элементу, один или несколько внутренних поперечных опорных элементов (16), каждый из которых имеет первый конец и второй конец и расположен между и, по
существу, перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему
продольному опорному элементу, причем по меньшей мере первый или второй конец каждого внутреннего поперечного опорного элемента соединен с одним или несколькими внутренними продольными
опорными элементами;
-4-
008820
первую поперечную опорную связь (18), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом первого внешнего поперечного опорного элемента и конец второй половины соединен со вторым концом третьего внешнего поперечного
опорного элемента;
вторую поперечную опорную связь (20), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом второго внешнего поперечного опорного элемента, где конец второй половины соединен со вторым концом четвертого внешнего поперечного опорного элемента.
13. Грохот, содержащий средство для распределения потока разделяемого материала, одно или несколько сепараторных сит и одно или несколько средств для вибрации одного или нескольких сепараторных сит и раму для удерживания сепараторных сит, содержащую
первый внешний продольный опорный элемент (2), имеющий первый конец и второй конец;
второй внешний продольный опорный элемент (4), имеющий первый конец и второй конец и расположенный на расстоянии от и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному
элементу;
один или несколько внутренних продольных опорных элементов (6), каждый из которых имеет первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу;
первый внешний поперечный опорный элемент (8), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец первого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому
внешнему продольному опорному элементу;
второй внешний поперечный опорный элемент (10), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец второго внешнего поперечного опорного элемента соединен со вторым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу;
третий внешний поперечный опорный элемент (12), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец третьего внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно второму
внешнему продольному опорному элементу;
четвертый внешний поперечный опорный элемент (14), имеющий первый конец и второй конец,
при этом первый конец четвертого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом
второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно
второму внешнему продольному опорному элементу;
один или несколько внутренних поперечных опорных элементов (16), каждый из которых имеет
первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, перпендикулярно первому внешнему
продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу, причем по
меньшей мере первый или второй конец каждого внутреннего поперечного опорного элемента соединен
с одним или несколькими внутренними продольными опорными элементами;
первую поперечную опорную связь (18), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом первого внешнего поперечного опорного элемента и конец второй половины соединен со вторым концом третьего внешнего поперечного
опорного элемента;
вторую поперечную опорную связь (20), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом второго внешнего поперечного опорного элемента, где конец второй половины соединен со вторым концом четвертого внешнего поперечного опорного элемента.
14. Способ разделения материалов различного состава или размера в грохоте, включающий одно
или несколько вибрационных сит и одно или несколько средств для вибрации одного или нескольких
сит, содержащий подачу материалов в грохот и приведение в вибрацию одного или нескольких вибрационных сит грохота таким образом, чтобы материалы разделялись на две или более порции на основе заданных характеристик, при этом используют грохот с рамой для удерживания сит, включающий
первый внешний продольный опорный элемент (2), имеющий первый конец и второй конец;
второй внешний продольный опорный элемент (4), имеющий первый конец и второй конец и расположенный на расстоянии от и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному
элементу, один или несколько внутренних продольных опорных элементов (6), каждый из которых имеет
первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, параллельно первому внешнему продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу;
первый внешний поперечный опорный элемент (8), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец первого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому
внешнему продольному опорному элементу;
-5-
008820
второй внешний поперечный опорный элемент (10), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец второго внешнего поперечного опорного элемента соединен со вторым концом первого внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно первому внешнему продольному опорному элементу;
третий внешний поперечный опорный элемент (12), имеющий первый конец и второй конец, при
этом первый конец третьего внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно второму
внешнему продольному опорному элементу;
четвертый внешний поперечный опорный элемент (14), имеющий первый конец и второй конец,
при этом первый конец четвертого внешнего поперечного опорного элемента соединен с первым концом
второго внешнего продольного опорного элемента, и расположенный, по существу, перпендикулярно
второму внешнему продольному опорному элементу;
один или несколько внутренних поперечных опорных элементов (16), каждый из которых имеет
первый конец и второй конец и расположен между и, по существу, перпендикулярно первому внешнему
продольному опорному элементу и второму внешнему продольному опорному элементу, причем по
меньшей мере первый или второй конец каждого внутреннего поперечного опорного элемента соединен
с одним или несколькими внутренними продольными опорными элементами;
первую поперечную опорную связь (18), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом первого внешнего поперечного опорного элемента и конец второй половины соединен со вторым концом третьего внешнего поперечного
опорного элемента;
вторую поперечную опорную связь (20), имеющую конец первой половины и конец второй половины, при этом конец первой половины соединен со вторым концом второго внешнего поперечного опорного элемента, где конец второй половины соединен со вторым концом четвертого внешнего поперечного опорного элемента.
15. Использование рамы по п.1 при изготовлении сита грохота.
16. Использование вибрационного сита по п.12 при разделении материалов различного состава и
размеров.
Фиг. 1
Фиг. 2
-6-
008820
Фиг. 3
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6
-7-