Шнековый бур

 

1. ШНЕКОВЫЙ БУР, включающий полый-ксрпус с боковыми окнам и полушнеки, шарнкчрно установленные концентр ично корпусу с возможностью фиксирования , и механизм, поворота полушнеков, выполненный в виде рычагов, размешенных в боковых окнах корпуса, нижние котсфых шарнврно соединены с полушнеками, а верхние - со штоком, расположенным в полости карпуса и подпружиненной обоймы, свфештенной со иггоком и установленной с возможностью осевого переме имения относительно корщгса , о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения надежности р«бо ты шнекового бура, полушнекн имеют расположенные симметрично относительно оси корпуса наклонйьге пластины, в шток имеет головку,, установленную с возмевккостью взаимодействия q наклонными пластинамиг 1ФИ этом , соеднняюшие верхние концы рычагов со штоками, установлены с возможностью ограначе i ного осевого перемешения вдоль штока 2. Бур по п. I, о т л ичаюшвй0 ) с я тем, что, с целью у1фошеввв его С конструкции, коатакт укшшя поверхность и полушвеков вьшолнена ЦЕЛИНАрической , а фиксатор вьшолнен в виде иггьфей, жестко закрепленных яа корпусе и соответствуюших отверстий на полуо шнеках. СП . сл 4;: О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4546 A

З(Я) 2 1 1/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3452953/22-03. (22) 14.06.82 (46) 15.11.83. Бюл. 34 42 (72) В. Л. Гой (71). Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследова. тельский институт Гидропроект" ,им, С. Я. Жука (53) 622.233(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке 34 3266566/22-03, кл. Е 21 2 1/06, 1981.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 3358720/22-03, кл. E 213. l/06, 1981 (прототип). (54)(57) 1. ШНЕКОВЫЙ БУР, включающий попый корпус с боковыми окнами; полушнеки, шарнирно установленные кон-центрично корпусу с возможностью фиксирования, и механизм поворота ifoaylaseKOB, выполненный в виде рычагов, размещенных в.брковых окнах корпуса, нижние концы которых шарнирно соединены с полушнеками, а верхние - co штоком, расположенным в полости корпуса, и aors пружиненной обоймы, скрепленной со штоком и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения надежности рабо ты шнекового бура, полушнеки имеют расположенные симметрично относительно осн корпуса наклонные пластины, а шток имеет головку, установленную с воэмож-. ностью взаимодействия с наклонными пластинами„ нри этом шарниры, соединяющие верхние концы рычагов со штоками, установлены с воэможностью ограниченного осевого перемещения вдоль штока. Я

2. Бур по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс s тем, что, с целью упрощения его конструкции, контактирующая поверхность корпуса и полуинеков выполнена пилиндрической, а фиксатор выполнен в виде штырей, жестко закрепленных яа корпусе, и соответствующих отверстий на полушнеках.

На фиг. 1 показан шнековый бур в. положении бурения, общий вид; на фиг.2

- то же, в начальный период поворота

40 полушнеков; на фиг.- 3 - то же, в положении разгрузки; на фиг. 4 — разрез

А-А на фиг. 3.

Шнековый бур состоит из корпуса l, 45 снабженного в нижней части забурником, 2, a в верхней части — средством 3 присоединения к буровой колонне (не показана). На корпусе 1 установлены шарниры 4; на которых с возможностью

50 поворота установлены полушнеки 5 с жестко закрепленными на них спиральными лентами; нижняя кромка одной из которых оформлена в виде породоразру.ющего лезвия 6. В своей срецней части корпус 1 имеет бурт 7, а в верхней части— подвижно. установленную обойму 8, между которыми установлена пружина 9.

Внутри корпуса l расположен шток 10

Изобретение относится к горной и строительной промь- шленности, а именно к буровому инструменту для образования неглубоких скважин и шурфов в мягких грунтах.

Известен шнековый бур, содержащий забурник, корпус профильного поперечного сечения с обоймой, полушнеки, установленные на осях, размещенных в ни кней части бура, и механизм поворота полушнеков, выполненный B виде рычагов, связанных с полушнеками посредством BI8pHf1pOB 1 1»

Недостаток данного устройства заключается в том, что механизм поворота его полушнеков не позволяет развернуть последние на угол,.достаточный для освобождения их от выбуренной породы под ее собственным весом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шнековый бур, включающий полый корпус с боковыми окнами, полушнеки, установленные концентрично кор» пусу, с возможностью фиксирования, и механизм поворота полушнеков, выполненный в боковых окнах корпуса, нижние концы которых шарнирно соединены с полушнеками, а в е р хние - со штоком, расположенным в полости корпуса, и подпружиненной обоймы, скрепленной со штоком и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса 2 $

Недостаток известного бура - малая надежность рычажного механизма поворота полушнеков, вызванная незначительным углом между осью рычагов и осью штока. Эта особенность рычажного механизма приводит к тому, что большая часть усилия, прикладываемого к штоку в первоначальный момент поворота полушнеков, направлена на продольный изгиб и срез осей в шарнирных соединениях, а мзньшая - на поворот полушнеков„ в результате чего происходит продольный изгиб рычагов и быстрый выход из строя шарнирных соединений, при этом усилия, направленные на раскрытие полушнеков, часто бывают недостаточны для ,их поворота, особенно при бурении пород тугопластичиой консистенции, когда при разгрузке требуется разорЬать пополам сальник, образованный в межвитковом пространстве бура.

Увеличение угла установки рычагов относительно оси штока ведет к резкому увеличению диаметра полого корпуса, 54546 то есть к нарушению оптимального соот. ношения между диаметром шнекового корпуса и наружным диаметром шнековой спирали.

Hemü изобретения - повышение надеж ности работы шнекового бура и упрощение его конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в шнековом буре, включающем ц полый корпус с боковыми окнами, полушнеки, шарнирно установленные на корпусе с возможностью фиксирования, и механизм поворота полушнеков, выполненный в виде рычагов, размещенных в боковых окнах корпуса, нижние концы которых шарнирно соединены с полушнеками, а верхние - со штоком, расположенным в полости корпуса, и подпружиненной обоймы, скрепленной со штоком и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, полушнеки имеют расположенные симметрично относительно оси корпуса наклонные пластины, а шток имеет головку, установленную с возможностью взаимодействия с наклонными пластинами, при этом шарниры, соединяющие верхние концы рычагов со штоками, установлены с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль штока, . кроме того,,контактирующая поверхность корпуса и полушнеков выполнена цилиндрической,,а фиксатор выполнен в виде штырей, ! жестко закрепленных на корпусе и соот35 ветствуюших отверстий иа полушне„. KBX.

46 4 действовать с выступами, жестко скрепленными с внутренней поверхностью полушнеков и размещенными в окнах 15.

При дальнейшем движении штока 10 вниз шарниры 17 занимают крайнее верхнее положение в пазах 18 и в работу пространстве порода разделяется на две кув

После разгрузки бура он опускается вниз и под действием пружины 9 обойма 8, ось 12 и шток 10 поднймаются вверх по отношению к корпусу 1 и приводят полушнеки в первоначальное сложенное положение, при котором оба полушнека надежно зафиксированы на корпусе с помощью штырей 20, размещенных и отверстиях 21. Таким образом, процесс раскрытия полушнеков разделен на два этапа. B первоначальный момент раскрытие производится по принципу клина, при этом усФлие поворота полушнеков незначительно.

Когда полушнеки немного разошлись, начинается второй этап раскрытия полушнеков до их горизонтального положения, при этом усилия в рычагах так же незначительны.

Предлсвкенный шнековый бур позволяет повысить надежность его работы, увеличить долговечность работы . механизма открытия полушнеков за счет снижения усилий, действующих на рычаги н шар киры. Кроме того, применение фиксирующих штырей позволяет уйростить конст- рукцию шнекового бура путем выполнейия внутренней поверхности полушнеков и наружной поверхности корпуса цилиндрческими. з 10545 с головкой ll (фиг. 2), жестко связан. ный с обоймой 8 осью 12, размещенной в окне 13 корпуса l, /ежду штоком 10 и полушнеками 5 установлены рычаги 14, размещенные в ок "ax 15 корпуса 1 и связанные с полушнеками 5 с помощью нижних шарни- по раскрытию полушнеков- вступают ры:ров .16, а со штоком 10 - верхними чаги 14, продолжая производить поворот шарнирами 17, при этом верхние шарни- полушнеков до тех пор, пока последние ры 17 установлены в пазах 18, abmoa- 10 не занимают горизонтальное -положение ненных в теле штока в л штока 10 с возможностью (фиг . 3). В начальный момент. поворота ограниченного поступательного перемещеполушнеков уплотненная в межвитковом ния на длине паза 18. На рычагах 14. выполнены наклонные плоскости 19, обра- части в плоскости, проходящей через зующие между собой и с. осью штока в ш ока в 15 ось шнекового бУРа. Г Ри дальнейшем повороте полушнеков порода с межвитковосложенном виде полушнеков острый угол. го пространства под собственным весом

На корпусе 1 установлен ряд фиксируюразгружается на грунтоприемную площадщих штырей 20, жестко закрепленных на теле корпуса и входящих в сложенном положении полушнеков в отверстия 21, выполненные в полушнеках. Устройство содержит также привод шнекового буpal 22е

Шнековый бур работает следующим ,2S образом, После заполнения межвиткового прост ранства разрушенной породой, бур поднимаютнаповерхностьдоупора в привод 22, ;при этом когда полушнеки 5 находятся

::в сложенном положении, шарниры 17 на30 ходятся в пазу 18 в крайнем нижнем положении,а головка 11 штока 10 в верхнем положении (пунктирная линия на фю. 2), при котором она не касается рычагов 14.

При упоре обоймы 8 в привод 22 голов- 35 ка перемещается вниз и сжимает пружину 9. Усилие от обоймы 8 через ось 12 передается на шток 10, который при своем двккении вниз, взаимодействуя с наклонными поверхностями 19 рыча40 гов 14, передает усилие через шарниры 16 на полушнеки 5. Последние, вращаясь вокруг шарниров 4, раскрываются.

Рычажный механизм поворота полушнеков ф 445

:, при этом не работает, так как.шарниры 1 . перемешаются в пазах 18, и осевых усилий s рычагах 14 не возникает.

Головка 11 штока 12 может быть выполнена не сферической, а клинообраз ii íîà и при свм движении вниз взаимо- 50

1054546

1054546

1054546

)ВНИИПИ Заказ 9060/40 Тираж 603 Подпнсное

Филиал ППП Патент", г. Ужгороа, ул. Проектная, 4