Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением

 

СОЮЗ С08ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1252471

161) 4 Е 21 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) (754047/22-03 (22) 18.06.84 (46) 23.08.86. Бюл. М 31 (71) Кузбасский политехнический институт (72) И.Д.Богомолов, К.В.Начев, В.А.Акулов и В.С.Ермолаев (53) 622.233.051.77(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 451846, кл. Е 21 В 7/28, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 983244, кл. E 21 В 7/28, 1981. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

СКВАЖИН С ПРЯМОУГОЛЬНЬМ ПОПЕРЕЧНЫМ

СЕЧЕНИЕМ, содержащее редуктор с корпусом и входным валом, буровые рабочие органы, установленные на горизонтальных выходных валах редуктора, оси которых лежат во взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостях и приводной вал, о т л и ч а ю щ е е. с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, оно снабжено дополнительным рабочим органом с корпусом, скрепленным с входным валом редуктора и с породоразрушающими элементами, установленными на корпусе со стороны редуктора и с противоположной стороны, при этом основные буровые рабочие органы выполнены в виде дисков со ступицами, причем каждая ступица снабжена породоразрушающими элементами, установленными на ее наружной поверхности.

2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что породоразрушающие элементы дополнительного рабочего органа выполнены в виде резцов, при этом оси резцов, установленных на корпусе со стороны редуктора, параллельны оси приводного вала, а оси резцов, установленных на корпусе с противоположной стороны, расположены под углом к оси приводного вала.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что корпус редуктора со стороны дополнительного рабочего органа выполнен в виде усеченного конуса.

12

Наобретение относится к буровой технике, а конкретно — к конструкциям исполнительных органов буровых машин, предназначенных для разбуривания цилиндрических передовых скважин в скважину с прямоугольным поперечным сечением.

Цепь изобретения — снижение энергозатрат при работе устройства sa счет образования на забое крупных кусков породы вследствие выполнения рабочих органов дискового типа.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез, на фиг. 2 то же, вид сверху.

Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением состоит из редуктора 1, нижняя часть корпуса которого выполнена в виде усеченного конуса и дополнительного рабочего органа 2. На корпусе рабочего органа 2 размещены породоразрушающие элементы 3 и 4, которые могут быть выполнены в виде резцов.

Породоразрушающие элементы 3 установлены со стороны редуктора и их оси параллельны оси устройства, а элементы 4 установлены с противоположной стороны корпуса и их оси расположены под углом к оси устройства.

Элементы 3 и 4 выступают за габариты редуктора 1. Корпус дополнительного рабочего органа 2 скреплей с входным валом 5 редуктора 1. Приводной вал 6 буровой машины (не показан) может быть соединен с входным валом 5 или с корпусом дополнительного рабочего органа 2. На приводном валу соосно друг другу укреплены конические шестерни 7 и 8, кинематически связанные с зубчатыми колесами 9 и 10. Зубчатые колеса 9 и 10 установлены соотве.ственно на валах

11 и 12, концы которых являются выходными валами редуктора. Передаточное отношение шестерен 7 и 8 и колес 9 и 10 выбирают одинаковым.

Валы 11 и 12 установлены в подшипниковых опорах 13, их оси лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях и пересекают продольную ось корпуса редуктора. На выходных валах редукто ра, расположенных н горизонтальной плоскости, установлены буровые рабо52471 2 чие органы 14 и 15, выполненные в

5 !

О

50 виде дисков с породоразрушающими элементами 16. Каждый диск имеет ступицу 17, на наружной поверхности которой установлены 1 ородоразрушающие элементы 18. Валы 11 и 12 смещены друг относительно друга по высоте, а диски 15 по наружному диамет ру меньше на две ширины прорезаемых ими щелей по сравнению с дисками 16, Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением работает следующим образом.

Крутящий момент и усилие подачи от буровой машины посредством приводного вала 6 передается входному валу 5 редуктора 1. От входного вала

5 вращение получает дополнительный рабочий орган 2 и через систему конических шестерен 7 и 8 и зубчатых колес 9 и 10 — буровой рабочий орган

1. Диски посредством породоразрушающих элементов 16 прорезают в массиве породы щели, а породоразрушающие элементы 18 на ступицах 17 разделяют массив породы на четыре блока. Блоки породы падают вниз в передовую скважину. Смещению блоков к оси скважины способствует выполнение нижней части корпуса редуктора 1 в виде усеченного конуса. Если блоки породы по размерам не проходят в передовую скважину, они дробятся породоразрушающими элементами 3 при вращении дополнительного рабочего органа 2. Породоразрушающие элементы

4 при этом расширяют передовую скважину и способствуют проходу кусков породы вниз благодаря их наклонному положению. Диски 14 и 15 при вращении не задевают друг друга вследствие того, что диаметр диска 15 меньше диаметра диска 14.

Так как передаточное отношение шестерен 7 и 8 относительно колес

9 и 10 одинаково, то диски 15 и 14 вращаются с одинаковой частотой.Диски 14 и 15, вращаясь попарно в одном направлении, не создают реактивный момент, стремящийся повернуть корпус редуктора 1.

Таким образом, в результате вращения буровых рабочих органов образуется скважина с прямоугольным поперечным сечением.

1252471

1252471

5 1Ч !

Фиг.2

Составитель Л. Черепенкина

Редактор А. Сабо Техред Г.Гeð eð Корректор Л. Патай

Заказ 4598/33 Тираж 348 Подписное

Р!ШИ!П1 Гос ударстненного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Ilропчщ д«тве нно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная, 4