Расширитель скважин

 

РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни , кинематически связанные с диамет°- ш - (Л О5 СО рально противоположно размешенными валами , на которых закреплены конические барабаны с разрушающим инструментом. отличающийся тем, что, с целью исключения ручного труда при забуриваиии, расширитель снабжен опорно-приводным механизмом , а приводной вал - шлицевой головкой, при этом опорно-приводной механизм выполнен из шлицевой муфты с подшипниковой опорой н опорных лыж с тягами, шлицевая головка подвижно сопряжена со шлицевой муфтой, а тяги соединены шарнирно с подшипниковой опорой и корпусом расширителя, причем точки крепления тяг с опорными лыжами размещены выше, чем точки крепления тяг с корпусом расширителя.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК

„„SU„106 190 у59 Е 21 В 728

1 э-, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1а .

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472018f22-03 (22) 20.07.82 (46) 15.0l.84. Бюл. № 2 (72) М. С. Сафохин, И. Д. Богомолов, К. В. Начев, Б. А. Караваев и A. В. Дюков (71) Кузбасскнй политехнический институт (53) 622.233.051.77 (088.8) (56) l. Авторское свидетельство СССР № 451846, кл. Е 21 В 7/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 983244, кл. Е 21 В 7(28, 1981 (прототип). (54) (57) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающнй корпус н приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кннематически связанные с диаметральио противоположно размещенными ва лами, на которых закреплены коническн» барабаны с разрушающим инструментом, отличающийся тем, что, с целью исключения ручного труда при забуриванин, расширитель снабжен опорно-приводным механизмом, а приводной вал — шлицевой головкой, при этом опорно-приводной механизм выполнен из шлнцевой муфты с подшипниковой опорой и опорных лыж с тягами, шлицевая головка подвижно сопряжена со шлицевой муфтой,. а тяги соединены шарнирно с подшипннковой опорой и корпусом расширителя, причем точки крепления тяг с опорными лыжами размещены выше, чем точки крепления тяг с корпусом расширителя.

l067l90

Изобретение относится к расширителям обратного хода буросбоечных машин, пред назначено для разбуривания пионерных скважин и может быть использовано в горкой промышленности;

Известен расширитель скважин, позволяющий разбуривать пионерные скважины обратным входом до прямоугольной формы состоящий из корпуса, в котором размещена прямозубая цилиндрическая передача, приводного вала, опорного фонарястабилизатора, режущих коронок, закрепленных на выходных валах !!).

Недостатком этого расширителя является размещение опорного фонаря-стабилизатора иад расширителем. Это приводит к тому, что при наличии разбуривания пионерной скважины опорный фонарь-стабилизатор не работает из-за отсутствия стенки скважины, в которую могли бы распереться опорные поверхности. Поэтому для начала процесса разбуривания пионерной скважины корпус расширителя приходится удерживать. от вращения, распирая его стойками в кровлю подготовительной выработки, или расширить пионерную скважину вручную до того времени, пока фонарь-стабилизатор полностью не войдет в расширенное сечение скважины, Расширение пионерной скважины на высоту расширителя с опорным фонаремстабилизатором вручную трудоемко и травмоопасно (человек может упасть в пионерную скважину). Раскрепление корпуса расширителя шахтными стойками также травмоопасно, так как от действия реактивного момента стойка вырывается.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является расширитель скважин, включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кинематически связанные с диаметрально противоположно размещенными валами, на которых закреплены конические барабаны с разрушающим инструментом !2).

Недостатком известного расширителя является ручной труд при начале разбуривания пионерной скважины. Это вызвано тем, что при начале забуривания в контакте с массивом находятся барабаны с разру. шающим инструментом, размещенные в ниж нем ярусе. Поэтому от действия реактивного момента корпус расширителя вращается, формируя скважИну круглой формы и закручивая ее. Для ликвидации этого недо-, статка приходится распирать шахтными стойками корпус расширителя в кровлю подготовительной выработки, что травмоопасно, или проходить выработку по пионерной скважине на высоту корпуса расширителя. Проведение выработки необходимо для того, чтобы все барабаны расщирителя одновременно контактировали с .разрушаемой породой. Проведение выработки (пракгически это расширение пионерной скважииы кайлом) приводит к большим затратам времени, трудоемко и травмоопасно.

Цель изобретения — исключение ручного труда при забуривании расширителя.

Указанная цель достигается тем, что расширитель скважин, включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кинематически связанные с диаметрально противоположно размещенными валами, на которых закреп10 лены конические барабаны с разрушающим инструментом, снабжен опорно-приводным механизмом, а приводной вал — шлицевой головкой, при этом опорно-приводной механизм выполнен из шлицевой муфты с подшипниковой опорой и опорных лыж с тягами, 1- шлицевая головка подвижно сопряжена со шлицевой муфтой, а тяги соединены шарнирно с подшипниковой опорой и корпусом расширителя, причем точки крепления тяг с опорными лыжами размещены выше, чем тОчки крепления тяг с корпусом расширителя.

На чертеже изображен расширитель; общий вид (для лучшей наглядности барабаны верхнего яруса развернуты на 90 относительно барабанов нижнего яруса).

25 Расширитель скважин состоит из корпуса 1, в котором на подшипниковых опорах 2 размещен приводной вал 3, имеющий шлицевую головку 4. На нижней стороне корпуса выполнены (укреплены) кронштейны 5. На приводном валу 3 ярусом закреплены конические шестерни 6, причем вершинами основных конусов они обращены друг к другу.

Шестерни 6 кинематическн связаны с зубчатыми колесами 7, укренленными на валах 8 которые размещены на подшипниковых опорах 9, установленных в корпусе !О. На корпусе 10 укреплены подшипники 1, на которых установлены конические барабаны 12, жестко соединенные, например, шпон кой с валами 8. На барабанах 12 укреплен разрушающий инструмент !3. Барабаны верхнего яруса развернуты относительно барабанов нижнего яруса на 90 . Расширитель снабжен опорно-,приводным механизмом, размещенным в пионерной скважине, состоящим из шлицевой муфты !4, подшипниковой опоры 15, корпуса !6. На. корпусе

<5 16 выполнены кронштейны 17. От попадания пыли корпус 16 закрыт крышкой 18. Через тяги 19, опорные лыжи 20 и тяги 2!., кронштейны 17 корпуса 16 опорно-приводное устройство соединено с корпусом 1 расширителя. Причем тяги 19 и 21 образуют М-образную фигуру. При этом точка крепления тяг 19 с опорными лыжами 20 размещена выше, чем точка крепления тяг 21 с кронштейнами 5 корпуса 1 расширителя.

Опорно-приводной мезаннзм, кроме свя55 зи через систему рычагов и тяг с корпусом I расширителя, соединен с приводным валом 3, шлицевая головка которого подвижно раз. мещена в полости шлицевой муфты 14, Шли-.

10671 цевая муфта 14 закрыта с торца крышкой ф и соединена с буровым ставом 23.

Работает расширитель следующим образом. .Для начала процесса разбуривания пионерной скважины расширитель переднего хода (которым пробурили пионерную,скважину) демонтируется. Устанавливается расширитель обратного хода (т. е. шлицевая муфта 14 соединяется с буровым ставом 23).

Включается механизм подачи бурового станка. Под действием усилия подачи буровой став 23 получает осевое перемещение. Вместе с буровым ставом перемещается в осевом направлении (т. е. в сторону пионерной скважины) расширитель. Осевое движение (перемещение) расширителя продолжается до тех пор, пока разрушающий инструмент 13 конических барабанов 12 нижнего яруса не упрется в массив горной породы.

Дальнейшее осевое движение (перемещение) бурового става 23 вызывает перемещение только шлицевой .муфты 14, так как барабаны!2 разрушающим инструментом 13 упираются в горный массив. Перемещение муфты 14 осуществляется за счет того, чтоголовка 4 приводного вала 3 подвижно со- 2> пряжена с муфтой. Перемещение муфты l4 без расширителя приводит к увеличению расстояния между муфтой и корпусом I расширителя. Это приводит к тому, что кронштейны 17 будут воздействовать на шарнирный многозвенник: тяги 19 — опорные лы- 30 жи 20 — тяги 21, заставляя их изменить свое положение в пространстве. В результате изменения положения опорные лыжи 20 разопрутся в стенку пионериой скважины.

Включают механизм вращения бурового станка. Буровой став 23 получает вращение 35 и посредством шлицевого соединения муфты

f4 я головки 4 крутящий момент передается приводному валу 3 и шестерням 6. От шестерен 6 получают вращение шестерни 7 и валы 8 с барабанами 12. Так как опорные лыжи 20 расперты в стенку пионерной сква1кииы, то корпус I расширителя заторможен от вращательного движения.

Дальнейшее осевое перемещение расширителя, уже при вращающихся барабанах 12 приведет к тому, что барабаны 12 нижнего яруса начинают разбуривать пионерную скважину и углубляться в горный массив, формируя две стороны скважины квадратной формы. В процессе дальнейшего разбуривания пионеркой скважины в контакт с массивом войдет разрушающий инструмент 13 барабанов 12 верхнего яруса, после чего скважина разбуривается до полного сечения.

Вход в массив барабанов 12 верхнего яруса, имеющих аналогичную конструкцию барабанам нижнего, яруса, но другое направление вращения, ликвидирует действие реактивного крутящего момента, возникающего от барабанов нижнего яруса. Поэтому . тормозное устройство разгружается от дей* ствия реактивного момента. Однако в процессе работы расширителя может случиться так, например из-за геологических нарушений, что реактивные моменты на барабанах верхнего и нижнего яруса будут неодинаковы, тогда корпус расширителя от проворачивания удержится опорно -приводным механ измом.

Предлагаемый расширитель обратного хода позволяет ликвидировать ручные операции при забуривании, ликвидировать травмоопасные операции по торможению корпуса при забуривании, ликвидировать закручивание скважины при проходе геологических нарушений.

Составитель Л. Черепенкина

Редактор К. Волошук Текред И; Верес Корректор О. Тигор

Заказ 10908/37 Тираж 569 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

Е l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4