Устройство для бурения под водой

 

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет упростить конструкцию и повысить надежность фиксации корпуса (К) бурового механизма (БМ) за счет снижения воздействия на штоке гидроцилйндров (ГЦ) изгибающего момента. Устройство включает БМ, шарнирно связанный с основанием, гзакрепленный на К данного БМ поплавок , механизм фиксации К в вертикальном положении. Он выполнен в виде двух ГЦ, поршневые 9 и штоковые 10 полости которых соответственно связаны магистралями 11, 12. Они соединены между собой магистралью 15 через управляемый запорный клапан 13, установленный в одной из магистралей 11, 12. С магистралью 15 сообщен гидроаккумулятор 16 с управляемым плунжером . Оси силового воздействия ГЦ пересекаются с продольной осью БМ, а проекции этих осей на горизонтальную плоскость взаимно перпендикулярны . При установке К 1 вертикально К двух ГЦ и штоки 7 поворачиваются в шаровых шарнирах, вытесняя жидкость из полости 9 одного ГЦ в полость 10 другого ГЦ, шток 7 которого перемещается . Затем закрывают клапан 13, изолируя полости 9 и 10. При этом К двух ГЦ, штоки 7 и К указанного БМ фиксируются. Осуществляют бурение. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. с (Л со О5 IND сю .3

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„1362810 А1 (51)4 Е 21 В 7/)24 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /1,,/

К А ВТОРСКОМУ .СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4085809/22-03 (22) 30.06.86 (46) 30.12.87. Бюл. N 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт горного дела цветной металлургии (72) Ф.А.Кадик, Л.Д.Слонимский, Е.И.Гарбуз, Е.Г.Скачков, Л.Г.Лебедев и )Î.Ф.Пахомов (53) 622.243.5.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

)1, 276847, кл Е 21 В 7/124, 1968.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1272780, кл. E 21 В 7/124, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ПОД

ВОДОЙ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет упростить конструкцию и повысить надежность фиксации корпуса (К) бурового механизма (БМ) за счет снижения воздействия на штоке гидроцилиндров (ГЦ) изгибающего момента. Устройство включает БМ, шарнирно связанный с основанием, закрепленный на К данного БМ поплавок, механизм фиксации К в вертикальном положении. Он выполнен в виде двух ГЦ, поршневые 9 и штоковые 10 полости которых соответственно связаны магистралями 11, 12. Они соединены между собой магистралью 15 через управляемый запорный клапан 13, установленный в одной иэ магистралей

11, 12. С магистралью 15 сообщен гидроаккумулятор 16 с управляемым плунжером. Оси силового воздействия ГЦ пересекаются с продольной осью БМ, а проекции этих осей на горизонтальную плоскость взаимно перпендикулярны. При установке К 1 вертикально К двух ГЦ и штоки 7 поворачиваются в шаровых шарнирах, вытесняя жидкость из полости 9 одного ГЦ в полость )0 другого ГЦ, шток 7 которого перемещается. Затем закрывают клапан 13, изолируя полости 9 и 10. При этом К двух ГЦ, штоки 7 и К указанного БМ фиксируются. Осуществляют бурение.

2 э.п. ф-лы, 4 ил.

1362810

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для бурения или зондирования донных отложений.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности фиксации корпуса бурового механизма за счет снижения воздействия на штоки гицроцилиндров изгибающего момента.

На фиг,l изображено устройство для бурения под водой в рабочем положении, общий вид; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — схема соединения полостей гидроцилиндров; на фиг.4 — узел I на фиг.l.

Устройство для бурения под водой состоит из корпуса 1 бурового механизма с закрепленным к его верхней части поплавком 2. Корпус 1 бурового механизма связан с опорным основанием 3 с помощью сферического шарнира

4, через который пропущена штанга 5.

Корпуса 6 двух гидроцилиндров и их штоки 7 при помощи шаровых шарниров

8 связаны соответственно с корпусом

1 и опорным основанием 3. Поршневые

9 и штоковые 10 полости гидроцилиндров 6 заполнены рабочей жидкостью и сообщены соответственно между собой магистралями 11 и 12. При этом в магистрали 11 установлен управляемый . запорный клапан 13 (клапан 13 может быть установлен также в магистрали

12), который управляется с поверхности по кабелю 14. Магистрали 11 и

12 соединены между собой магистралью

15, которая одним концом соединена с клапаном 13. С магистралью 15 соединен гидроаккумулятор 16, к газовой полости которого присоединен управляемый плунжер 17, установленный в корпусе 18.

Устройство для бурения под водой работает следующим образом.

При опускании с борта судна на дно опорное основание 3 занимает положение, соответствующее уклону морского дна. Корпус 1 бурового механизма со штангой 5 принимает вертикальное положение благодаря открытому клапану 13, действию выталкивающей силы поплавка 2 и превышению восстанавливающего момента этой силы относительно оси шарнира 4 над моментом сил сопротивлений перемещению поршней гидроцилиндров относительно этой оси шарнира 4. 8 то же время нри опускании плунжер 17, перемещаясь в корпусе 18 под действием давления окружающей воды, повышает давление в гидроаккумуляторе 16 на величину, 5 гидростатического давления окружаю щей воды на данной глубине.

В процессе перехода корпуса 1 бурового механизма в вертикальное положение корпуса 6 двух гидроцилиндров и их штоки 7 приходят в движение, поворачиваясь в шарнирах 8.

Шток 7, идущий вверх, вытесняет рабочую жидкость из поршневой полости 9 одного гидроцилиндра по магист16 рали 11 в поршневую 9 или по магистралям 15 и 12 в штоковую 10 полости другого цилиндра либо по магистрали

11 и 15 в гидроаккумулятор 16. При этом шток 7 второго гидроцилиндра опускается или поднимается, либо стоит на месте. Аналогично происходит перетекание рабочей жидкости при перемещении штока 7 вниз.

При перемещении двух штоков 7

25 вниз рабочая жидкость перетекает из штоковых полостей 10 по магистралям

12, 15 и !1 в поршневые полости 9 и из гидроаккумулятора 16 — по магистрали 15 в количестве, равном суммарЗ0 ному объему выдвинутых штоков 7 при перемещении последних из среднего по; ложения в крайнее.

После выдержки в течение определенного времени, необходимого для

35 установки корпуса 1 в вертикальное положение, подают по кабелю 14 сигнал на закрытие клапана 13. При этом каждая. поршневая полость 9 двух гидроцилиндров изолируется от штоковых

40 полостей 10. Корпуса 6 и штоки 7 гидроцилиндров и корпус 1 бурового агрегата жестко фиксируются относительно опорного основания 3. Затем включают привод погружателя (не показан) и

45 производят внедрение штанги 5 в донные отложения. После достижения расчетной глубины, о чем фиксируют специальные датчики (не показаны),штангу 5 извлекают из скважины, открыва50 ют электромагнитный клапан 12 и поднимают устройство за несущий трос на борт судна. формула изобретения

1. Устройство для бурения под водой, включающее буровой механизм, шарнирно связанный с основанием, закрепленный на корпусе бурового меха13628 низма поплавок, механизм фиксации корпуса бурового механизма в вертикальном положении в процессе бурения, выполненный в виде системы гидроци5 линдров, поршневые и штоковые полости которых соответственно связаны между собой магистралями, и управляемый запорный клапан, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности фиксации корпуса бурового механизма за счет снижения воздействия на штоки гидроцилиндров изгибающего момента, механизм фиксации корпуса бурового механизма выполнен в виде двух гидроцилиндров, оси силового воздействия которых пересекаются с продольной осью бурового механизма, а проекции этих осей на горизонтальную плоскость взаимно перпендикулярны, при этом гидроцилиндры

1О 4 соединены с основанием и корпусом бурового механизма посредством шарового шарнира, причем магистрали, соединяющие соответственно поршневые и штоковые полости гидроцилиндров, соединены между собой через управляемый запорный клапан, который установлен в магистрали, соединяющей поршневые, или в магистрали, соединяющей штокоO вые полости гидроцилиндров между собой.

2. Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено гидроаккумулятором, соединенным с магистралью, сообщающей поршневые и штоковые полости гидроцилиндров между собой.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что гидроаккумулятор выполнен с управляемым плунжером. (Риг. 7! 362810

Фиг.2

Составитель А.Толстов

Редактор Н.Горват Техред Л.Сердюкова Корректор С.Иекмар

Заказ 6351/21 Тираж 533 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул, Проектная, 4