Скважинное магнитное ловильное устройство
СКВАЖИННОЕ МАГНИТНОЕ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями и вьшолненных из-немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магнитопроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы в скважинах большого диаметра за счет захвата и подъема ферромагнитных предметов различного веса и формы , находящихся в породной пульпе в призабойной зоне, части образующие корпус, выполнены в виде усеченных конусов, а магниты и магнитопроводы собраны в единую магнитную систему, :имекяцую в плане вид многоугольника, торцовые поверхности которого устаQ новлены с возможностью взаимодейS ствия с основаниями конусов. (Л X) :о jO in
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) SU(11) А
3(5D Е 21 В 31 06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕННАЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3521499/22-03 (22) 15 ° 12.82 (46 }23..03..84. .Бюл. .Р 11 (72) E.Ï.Ñíêèðæèöêèé, В.И.Проскурин и В.О.Ляшенко (71) Донецкий ордена Трудового
Красного Знамени политехнический институт (53) 622.248.13(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
9 711273, кл. Е 21 В 31/06, 1976.
2. Авторское свидетельство СССР
В 977700, кл. В 21 В 31/06, 1981 (прототип).
{54)(57) СКВАЖИННОЕ МАГНИТНОЕ ЛОВИЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями и выполненных из .немаг нитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магнитопроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие, о т л ич а þ ö å е с я тем, что, с целью повышения зффективности его работы в скважинах большого диаметра за счет захвата и подъема ферромагнитных предметов различного веса и формы, находящихся в породной пульпе в призабойной зоне, части образующие корпус, выполнены в виде усеченных конусов, а магниты и магнитопроводы собраны в единую магнитную систему, :имеющую в плане вид многоугольника, торцовые поверхности которого установлены с возможностью вэаимодей- 9р
С2 ствия с основаниями конусов.
1081335
Изобретение относнтся к горной промышленности, а именнс к магнитным ловильным инструментам для удаления ерромагнитных предметов, попадающих в забой при проходке стволов шахт стволопроходческими комплексами.
Известен магнитный ловитель для улавливания ферромагнитных обломков в буровых скважинах, состояший из цилиндрического корпуса, внутри которого размещены постоянные магниты и магнитопроводы. Магнитопроводы выполнены в виде трех сегментных блоков одноименной полярности и центрального блока противоположной полярности, имеющего форму треугольной призмы. Постоянные магниты размещаются параллельно граням призмы тремя группами. Для очистки забоя скважины от железных обломков магнитный ловитель опускают вниз, где он притягивает к себе ферромагнитные предметы. Затем производится подъем магнитного ловителя и притянутых ферромагнитных предметов 11) .
Однако данный магнитный ловитель имеет низкую эффективность при наличии воздушных зазоров между его полюсами и улавливаемыми ферромагнитными предметами. Применение магнитного ловителя целесообразно в буровых скважинах при воздушных зазорах между ферромагнитными предметами и рабочей поверхностью магнитного ловителя величиной 0-20 мм.
Он не-может использоваться для улавливания ферромагнитных предметов большого веса, имеющих неправильную форму, например предмета, наружные стороны которого имеют ребра, В этом случае площадь контакта, по которому происходит взаимодействие магнитного ловителя с ферромагнитным предметом, незначительна, поэтому сила притяжения ферромагнитного предмета мала.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является скважинное магнитное ловильное устройство, содержащее корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями из немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магнитопроводами пакеты постоянных магнитов и направляю щие (21 .
Недостатком известногО устройства является малан эффективность его работы при извлечении ферромагнитных предметов большого веса и неправильной формы., не имеющих плоских поверхностей.
10
На фиг. 1 изображено магнитное
4О ловил-.: Корпус магнитного ловильного устройства, изготовленный йз немагнитного материала в виде двух усеченных конусных частей 1 и 2 с рабочими поверхностями 3 и 4, соединен при помощи сварки и ребер 5 жесткости с направляющими 6 в виде участков поверхности цилиндрической формы, обращенных выпуклой стороной к усеченным конусным частям 1 и 2, сопряженным большими основаниями. Внутри корпуса из усеченных конусных частей 1 и 2 и рабочих поверхностей 3 и 4 установлена магнитная система 7 в виде многоульника, содержащая постоянные магниты 8 и магнитопроводы 9. Магнитная система 7 расположена между разнофигурными обой60 мами 10 и 11,. которые стянуты замками 12, Магнитная система одним торцом сбединена с рабочей поверхностью 4, образующей с конической частью 2 углубление 13 цилиндрической формы, 65 а другим — с рабочей поверхностью 3, Опыт эксплуатации показал, что в,забой ствола в процессе работы стволопроходческД комплексов, а также во время выполнения ремонтных,работ, и Особенно при замене вышедших из строя узлов и деталей, напри- мер режущего инструмента, наряду с мелкими предметами, имеющими плоские поверхности, попадает много крупных ферромагнитных предметов большого веса, не имеющих плоских площадей, с которыми может взаимодействовать рабочая поверхность магнитного ловительного устройства., Эти ферромагнитные предметы остаются в забое и при взаимодействии с ними режущие элементы проходческих комбайнов приходят в аварийное состояние, что является причиной простоев. Целью изобретения является повышение эффективности работы ловильного устройства в скважинах большЬго диаметра за счет захвата и подъема ферромагнитных предметов различного веса и формы, находящихся в породной пульпе в призабойной Зоне. Цель достигается тем, что в скважинном магнитном ловильном устройстве, содержащем корпус из двух частей, сопряженных большими основаниями и выполненных из немагнитного материала, расположенные внутри корпуса между призматическими магни,топроводами пакеты постоянных магнитов и направляющие, части, образующие корпус, выполнены в виде усеченнных конусов, а магниты и магнитопроводы собраны в единую магнитную систему, имеющую в плане вид многоугольника, торцовые поверхности которого установлены с возможностью взаимодействия с основаниями кону-сов. 1081335 Магнитное ловильное устройство работает следующим образом. Устройство опускается в забой ствола, для чего у него имеются с двух сторон тяги не показаны), и производится поиок. Магнитному ловильному устройству придается челноковое движение. При движении устройства и встрече его с крупным ферРомагнитным предметом или предметом неправильной формы происходит. взаимодействие последнего с конусной частью 1. Благодаря, с бдной стороны, движению устройства и его конусной части 1, а с другой — силам сопротивления, 15 стремящимся удержать ферромагнитный предмет на месте, устройство подводится под ферромагнитный предмет. Движению ферромагнитного предмета в сторону, перпендикулярную направ- 20 лению движения устройства, препятствуют направляющие 6 и ребра.5 жесткости. Ферромагнитный предмет, оказавшись на рабочей поверхности 3 устройства, притягивается к магнитной системе 7. Притяжение ферромагнитных предметов к-магнитной системе 7 происходит как в случае отсутствия зазоров между ферромагнитными предметами и рабочей поверхностью 3 магнитного ловильного устройства, так и при их величине 50-60 мм. Это достигается благодаря расположению магнитопроводов 9 на расстоянии 60-70 мм друг от друга, соединенных с .пакетами магнитов 8, 35 которые собраны в магнитную систему в виде многоугольника. Такая форма магнитной системы 7 позволяет получить наибольшую величину выпучивания магнитных силовых 40 линий, а также повысить магнитный поток и значительно. увеличить, силу магнитного притяжения по сравнению с известной системой. Плотное соединение всех элементов магнитной 45 системы обеспечивается за счет ее размещения между разнофигурными обоймами 10 и 11,. которые затем стятива» ются между собой замками 12. Куски породы при движении магнит- 50 ного ловильного устройства проходят над ним ие задерживаясь, так как направляющие 6 цилиндрической формы обращены выпуклой стороной к магнитному устройству. Мелкие ферромагнитные предметы, встречающиеся на пути устройства, по вышеизложенным причинам попадают под магнитное ловильное устройство благодаря конусной части 2. Конусная часть 2 здесь также необходима, чтобы исключить остановки устройства иэ-за неровностей поверхности забоя. Притяжение мелких ферромагнитных предметов происходит, когда они достигают рабочей поверхности 4, которая находится в цилиндрическом углублении 13. Углубление 13 обеспечивает удержание в нем любых мелких. притянутых ферромагнитных предметов, так как значительно уменьшает действующие на них усилия со стороны поверхности забоя и породной пульпы во время движения устройства. После окончания процесса поиска устройство за тяги поднимается наверх. Крупные притянутые ферромагнитные предметы, имеющие большой вес или неправильную форму, находятся на рабочей поверхности 3 магнитного ловильного устройства, поэтому при подъеме они не могут под действием силы веса, превышающей силу магнитного притяжения, оторваться и снова опуститься в забой. Мелкие ферромаг,нитные предметы извлекаются иэ,эа= ,боя будучи притянутыми к рабочей поверхности 4 магнитного ловильного устройства. Магнитное ловильное устройство увеличивает надежность и долговечность стволопроходческого комплекса по сравнению с известным ловильным устройством на 25-30% за счет предохранения при работе его разрушающих породу элементов от взаимодействия с ферромагнитными предме- тами, имеющимися в породной пульпе, и удаленных при помощи устройства заблаговременно. Эффективность очистки забоя ствола магнитным ловильным устройством повышена путем увеличения надежного притяжения ферромаг-. нитных предметов различного веса и фоомы. ФигЗ Составитель Т. Войтух Редактор В. Иванова ТехредМ.Гергель Корректор А. Тяско Заказ 1499/29 Тираж 564 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и бткрытий 113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 б Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
