Ковшовый бур инженера будика м.а.

 

Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для проходки в рыхлых породах скважин, шурфов и шахтных колодцев с уширениями. Цель изобретения - ускорение разгрузки корпуса бура от породы и расширение технологических возможнос (Л 00 00 tc 2S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1362812 А1 (51)4 Е 21 В 7 24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4019178/22-03 (22) 23.12.85 (46) 30.12.87. Бюп. lt 48 (75) М.А.Будни (53) 622.112.2.002,5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1170105, кл, Е 21 В 7/24, 1983.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1076565, кл. Е 21 В 7/24, 1982. (54) KOBPIOBbIA БУР ИНЖЕНЕРА БУДИ-.

КА M.À. (57) Изобретение относится к буровой технике и м.б. использовано для проходки в рыхлых породах скважин, шурфов и шахтных колодцев с уширениями. Цель изобретения — ускорение разгрузки корпуса бура от породы и расширение технологических возможносl

1362812 тей эа счет образования уширения в любом интервале скважины. Бур включает составной с разъемом в горизонтальной плоскости корпус (К) 15 с траверсой (Т) 14, имеющей централь- . ное отверстие, дугообразные и радиальные пазы. Через центральное от,верстие Т 14 пропущена полая штанга

1 с возможностью осевого перемещения.

С К 15 соединена штанга 1 с винтовым наконечником 2 и кольцевым ножом 3.

Со штангой 1 скреплена пЬдпружиненная каретка 8 с дугообразными пазами, соединенная фиксатором 10 с фланцем 16, скрепленным с ведущей штангой 17. Через дугообразные пазы пропущены с возможностью поворота направляющие Н) 13, соединенные .верхними концами с фланцем 16, а нижними— с Т 14. На Н 13 установлены шестерни

23. Они кинематически связаны с закрепленным на штанге 1 центральным

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано для проходки в рыхлых породах скважин, шурфов и шахтных колодцев с уширениями.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет образования уширения в любом интервале скважины и повышение эффективности работы за счет уменьшения эат- 10 рат энергии на разгрузку корпуса от породы.

На фиг,1 изображен ковшовый бур, продольный разрез; на фиг.2 — вид

А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.1, со сложенными расширительными ножами; на фиг.4 — то же, с выдвинутыми расширительными ножами; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.4; на фиг.6 — вид Г на фиг.5.

Ковшовый бур состоит из полой штанги, на винтовом наконечнике 2 которой жестко закреплены кольцевой вертикальный нож 3 и ножи 4, выполненные в виде кольцевых секторов, расположенных под острым углом к гориэонтальной и вертикальной плоскостям и образующие окна 5 для прохода зубчатым колесом 24 и скреплены с одной из вершин ножа 19. К штанге 1 и к К 5 прикреплены ножи 4, Ножи 3 и 4 образуют грунтоприемные окна 5.

С Т 14 посредством размещенного с возможностью перемещения в ее радиальном пазу пальца соединена вершина каждого расширительного ножа 19 треугольной формы. При вращении бура по часовой стрелке Н 13 и шестерни 23 с колесом 24 поворачиваются до упора в дугообразных пазах. Крутящий момент передается штанге 1 и наконечник 2 врезается в грунт. По каретке 8 скользит Н 13, сжимая ее пружину, и К 15 разделяется на составные части. При расширении скважины бур вращают против часовой стрелки, Н 13 с шестерней 23 и колесом 24 поворачиваются в дугообразном пазу, ножи 19 раскрываются и внедряются в породу. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

2 породы. Режущие кромки 6 ножей 4 находятся на одном уровне и выступают за режущую кромку 7 кольцевого ножа 3. Полая штанга 1 верхним концом жестко закреплена на каретке 8 и имеет пружину 9. Каретка 8 снабжена фиксаторами 10 установленными на осях 11 и имеющими пружины 12. Направляющие 13 подвижно закреплены на траверсе 14 корпуса 15 и жестко свя-. заны с фланцем 16 ведущей штанги 17 °

Траверса 14 и каретка 8 имеют дугообразные пазы 18, в которых могут поворачиваться направляющие 13 каретки 8. Поворотные расширительные ножи

19 имеют треугольную, форму 20 в плане, имеют режущую кромку и с помощью пальцев 21 закреплены в радиальных пазах 22 траверсы 14. Ножи скреплены с боковыми шестернями 23, установленными на направляющих 13. Шестерни 23 кинематически связаны с центральным зубчатым колесом, установленным на полой штанге 1. Направляющие 13, каретка 8, шестерни 23 и колесо 24 образуют механизм поворота расширительных ножей. Корпус 15 выполнен составным с разъемом в горизонтальной плос1362812 кости по конусной поверхности 25 с вершиной конусности, направленной вверх. Для облегчения поворота направ-, ляющих 13 предназначен блок 26 под5 шипников, а также подшипники 27 и 28.

Втулки 29 защищают пазы 22 от породы.

Полая штанга 1 пропущена в центральное отверстие траверсы (не показано) с возможностью осевого перемещения. 10

Ковшовый бур работает следующим образом.

Ковшовый бур устанавливают на грунт. Ведущей штанге 17 с фланцем

16 и жестко связанным с ней направ- 15 ляющим 13 сообщают вращение по часовой стрелке. Вследствие сопротивления винтового наконечника 2 и ножей

4 при забуривании в грунт направляющие 13 и установленные на них шестер- 20 ни 23, связанные с ножами 19, поворачиваются в дугообразных пазах 18 каретки 8 и траверсы 14 вместе с цен" . тральным колесом 24 до упора. При этом расширительные ножи 19 складываются. Происходит передача крутящего момента каретке 8 и жестко связанной с ней полой штанге 1, траверсе

14 и корпусу 15. Винтовой наконечник

2 внедряется в породу и на ведущей штанге 17 создается тяговое усилие в сторону забоя. Затем вступают в работу ножи 4 в виде кольцевых секторов, которые режущими кромками 6 срезают породу и направляют ее в окна

5, образованные ножами 4. Кольцевой нож 3 режущей кромкой 7 .обуривает периферийную часть забоя, калибруя скважины. После заполнения корпу а породой бур поднимают. Разряжение, 40 которое создается под буром при его подъеме, устраняется воздухом, посту-пающим по полой штанге 1. Извлеченный из скважины ковшовый бур поднимается. Неподвижный упор базовой ма- 45 шины (не показаны) в осевом направлении (воздействие его условно показано стрелками) воздействует на подпружиненные фиксаторы 10, поворачивает их вокруг осей 11, упирая в ка- 50 ретку 8. При дальнейшем подъеме корпуса 15 направляющие 13 скользят в каретке 8, сжимая пружину 9. Происходит разделение составных частей корпуса 15. Разгрузку корпуса производят под действием собственного веса породы и центробежной силы, возникающей при вращении бура. Освобожденный от породы бур опускают. Пружина 9 разжимается до соприкосновения конусных поверхностей 25 корпуса 15. Освобождение от упоров фиксаторы 10 поворачиваются в осях ll под действием пружин 12 в исходное положение.

Уширяют скважину следующим образом.

Ковшовый бур опускают на заданную глубину, при этом расширительные ножи

19 сложены. Ведущей штанге 17 с флан цем 16 и направляющим 13 сообщают вращение против часовой стрелки.

Вследствие сопротивления грунта корпусу 15 при его вращении направляющие 13 и установленные на них шестерни 23, связанные с ножами 19, поворачиваются в дугообразных пазах 18 каретки 8 и траверсы 14 вместе с центральным колесом 24 ° При этом расширительные ножи 19 внедряются в породу до упора направляющих 13 в траверсу 14 и каретку 8. Происходит вращение ковшового бура с раскрытыми расширительными ножами. При перемещении ковшового бура вверх производится уширение скважины на заданную высоту. По достижении заданной высоты уширения производят реверс вращения и ножи 19 складываются. В таком положении ковшовый бур извлекают из скважины или производят очистку скважины от разбуренной породы.

Формула и з о б р е г е н и я

1.Ковшовый бур, включающий корпус с траверсой, с ножами и с грунтоприемными окнами, поворотные расширительные ножи с механизмом их поворота и ведущую штангу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью ускорения разгрузки корпуса от породы и расширения технологических возможностей за счет образования уширения в любом интервале скважины, он снабжен полой штангой с винтовым наконечником. на нижнем конце, подпружиненной кареткой, скрепленной с верхним концом полой штанги, фланцем, скрепленным с ведущей штангой и примыкающим к каретке, и фиксатором для соединения каретки с фланцем, при этом в каретке выполнены дугообразные пазы, а в траверсе - центральное отверстие, дугообразные и радиальные пазы, причем корпус выполнен составным с разъемом в горизонтальной плоскости, 1362812

ВиЮФ

b-б

21

22 расширительные ножи выполнены треугольной формы, а механизм их поворота - в виде направляющих, пропущенных в дугообразные пазы траверсы и каретки, центрального зубчатого коле5 са, закрепленного на полой штанге, шестерен, каждая иэ которых установлена на направляющей, кинематически соединена с центральным зубчатым

10 колесом и скреплена с одной из вершин расширительного ножа, при этом каждый расширительный нож одной иэ свободных вершин соединен с траверсой посредством пальца, размещенного с возможностью перемещения в радиаль- ном пазу траверсы, верхние концы направляющих скреплены с фланцем, нижние концы соединены с траверсой с возможностью поворота направляющих в дугообразных пазах траверсы и каретки, а полая штанга пропущена в центральное отверстие траверсы с воэможностью осевого перемещения и ее нижний конец соединен с нижней частью корпуса.

2. Бур по п.I, о т л и ч а ю— шийся тем, что он снабжен кольцевым ножом, прикрепленным к нижней части корпуса, прои этом ножи выполнены в виде кольцевых секторов, расположенных под осФрым углом к вертикальной и горизонтальной плоскостям и прикрепленных к нижней части корпуса и к полой штанге, а грунтоприемные окна образованы ножами и кольцевым ножом.

3. Бур по п.1, о т л и ч а ю шийся. тем, что составные части корпуса сопряжены по конусной поверхности, причем вершина поверхности расположена выше поверхности разъема.

1362812

6-В

20 Ри2.,5 ьидГ

Фиг. б

Составитель Л.Черепенкина

Техред Л.Сердюкова

Корректор С.Шекмар

Редактор Н.Горват

Тираж 533

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Закаэ 6351/21

Подписное

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, r.ужгород, ул.Проектная, 4