Устройство для образования щелей в стенках скважин

 

Изобретение относится к горной промети . Цель изобретения - обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резания. Цилиндрический корпус (К) 1 устр-ва выполнен с кольцевым упорным выступом 2 и сквозным продольным осевым отверстием. В последнем продольно установлен вал (В) 5 вращения с возможностью ограниченного продольного перемещения совместно с муфтой (М) 6 относительно К 1, при этом М 6 связывает

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ИИ 4 Е 21 С 37 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Р

CO

14

1а

12

Риг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4037822/22-03 (22) 14.03.86 (46) 07.07.88. Бюл. № 25 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) В. М. Неборский, Л. К. Волошин и Н. А. Вдовенко (53) 622.232 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 247165, кл. Е 21 В 10/26, 1965.

Авторское свидетельство СССР № 1055874, кл. Е 21 С 37/00, 1982.

ÄÄSUÄÄ 1408067 A 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ЩЕЛЕЙ В СТЕНКАХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промсти. Цель изобретения — обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резания. Цилиндрический корпус (К) устр-ва выполнен с кольцевым упорным выступом 2 и сквозным продольным осевым отверстием. В последнем продольно установлен вал (В) 5 вращения с возможностью ограниченного продольного перемещения совместно с муфтой (М) 6 относительно К 1, при этом М 6 связывает

1408067 хвостовик В 5 с буровой штангой. Шарнирная М 7 связывает В 5 с поворотной осью 4 режущего органа 3, выполненного в виде конической фрезы. Ось 4 охватывает несущее кольцо 9 с возможностью ее свободного вращения. С кольцом 9 и К 1 шарнирно связан рычаг 8 с возможностью поворота в продольной осевой плоскости К 1. Коаксиально на

К 1 установлена давильная шайба 10 и между последней и М 6 навинчена гайка 11.

Последняя и М 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 для их взаимного!

Изобретение относится к горной про,мышленности, а именно к породоразрушаю; щему инструменту, и может быть использо, вано для образования направленных вдоль скважины щелей — концентраторов напряжений для последующего разупрочнения пород кровли, например, нагнетанием жидкости.

Цель изобретения — обеспечение воз-! можности нарезки продольных щелей и повып ение эффективности резания.

1-!а фиг. 1 показано устройство, продоль-!, ный разрез; на фиг. 2 — 5 — соответственно сечения А А, Б-Б, В-В, Г-Г на фиг. 1; на, фиг. 6 — кпнематическая схема устройства. !

Устройство включает цилиндрический ! корпус со сквозным продольным осевым отверстием и кольцевым упорным высту( ( пом 2 у одного из торцов, режущии орган 3 на поворотной оси 4, расположенный со стороны торца корпуса 1 с упорным выступом с возможностью вращения и разворота с выводом за поперечные габариты корпуса.

В профильном осевом отверстии корпуса установлен вал 5 вращения с возможностью ограниченного продольного перемещения совмесгно с соединительной муфтой 6 относительно корпуса 1. Муфта 6 служит для связи хвостовика вала 5 с буровой штангой.

Вал вращения связан с поворотной осью 4 передаточным узлом в виде шарнирной муфты 7.

Рычаг 8 шарнирно связан нротиволежащими концами с корпусом и несущим кольцом 9, охватывающим поворотную ось с возможностью ее свободного вращения. Рычаг 8 и кольцо 9 образуют узел поворота режущего органа в продольной осевой и IocKocTë цилиндрического корпуса. На корпусе коаксиально установлена давильная шайба 10 и навинчена гайка 1 (между муфтой 6 и шайбой 10), служащая механизмом продольного перемещения шайбы 10. Гайка 11 и муфзацепления при вдвигании В 5 в сторону органа 3. На наружной поверхности К 1 между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного материала. При вращении В 5 рычаг 8 и кольцо 9 поворачиваются, прн этом фреза отклоняется к стенке скважины и врезается в нее на глубину, определяемую длиной фрезы и углом разворота. После нарезания щели М 6 выступами 13 вводят в пазы 12 гайки 1! и разжимают элементы 14, освобождая устрво. 4 з. п. ф-лы, 6 ил. та 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 для их взаимного зацепления при вдвигании вала 5 в сторону режущего органа.

На наружной поверхности корпуса между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного материала по меньшей мере одним продольным пазом 15 на наружной поверхности для прохода штыба.

Режущий орган 3 выполнен в виде конической фрезы, связанной большим основанием с торцом поворотной оси, противолежащей шарнирной муфте, и соосной повоPOTHOH OCH.

Устройство имеет ориентаторы положения цилиндрического корпуса в скважине в виде упругих пластин 16, установленных на противолежащих сторонах корпуса 1 между режущим органом и упорным выступом параллельно друг другу и продольной оси

20 корпуса с выходом их продольных краев за поперечные габариты корпуса. Ход вала 5 ограничивается выступом 17.

Соединение вала 5 и муфты 6 обеспечивается элементом 18. Каналы 19 и 20 служат для подачи промывочного (продувающего) агента.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении муфта 6 соединена хвостовиком вала с буровой штангой, обеспечивающей правое и левое вращение, З0 при этом муфта сдвинута по валу вперед и введена выступами 13 в зацепление с пазами 12 гайки 1!. Распорные элементы 14 имек>т поджатие, обеспечивающее свободное проталкивание устройства по скважине и зависание его. Устройство ориентируют по

3$ направлению выбранной плоскости разрушения пород и вводят в скважину до требуемой отметки, при этом режущий орган 3 находится в контурах устройства, а пластины 16 предотвращают разворот корпуса 1 в момент

1408067

Фор,яула изобретения его закрепления и не препятствуют передвижению устройства по скважине. Вращением гайки 11 буровыми штангами через муфту 6 фиксатор сжимают до величины, предотвращающей разворот корпуса при нарезании щели. После закрепления устройства выступы 13 муфты выводятся из пазов 12 гайки путем перемещения бурового става с муфтой по направлению к устью скважины. От привода буровой установки валу 5 сообщается вращение, которое через шарнирную муфту 7 передается режущему органу 3, находящемуся в кольце 9. При одновременном вращении и перемещении бурового става к устью скважины перемещается и вал 5 с режущим органом 3, при этом за счет поворота рычага 8 и кольца 9 режущий орган отклоняется к стенке скважины и врезается в нее на глубину, определяемую длиной режущего органа и углом разворота. Поворот заканчивается, когда вал кольцевым выступом 7 начинает контактировать с корпусом 1. При дальнейшем вытягивании вращающего бурового става начинает перемещаться по направлению к устью скважины все устройство преодолевая трение между распорными элементами 14 и стенкой скважины, при этом вращающийся вокруг своей продольной оси режущий орган 3 прорезает зародышевую щель вдоль скважины необходимой длины.

Образующийся штыб удаляется из скважины через паз 15. После нарезания щели муфту 6 выступами 13 вводят в пазы 12 гайки, разжимают распорные элементы, освобождая тем самым устройство, и извлекают его из скважины.

1. Устройство для образования щелей в стенках скважин, включающее цилиндрический корпус со сквозным продольным осевым отверстием и кольцевым упорным выступом у одного из торцов, режущий орган на поворотной оси, расположенный со стороны торца цилиндрического корпуса с упорным выступом с возможностью вращения и разворота с выводом за поперечные габариты цилиндрического корпуса, вал вращения, установленный продольно в осевом отверстии, передаточный узел, связывающий вал вращения с поворотной осью режущего органа, узел разворота режущего органа, муфту для связи хвостовика вала вращения

3G

45 с буровой штангой, давильную шайбу, коаксиально установленную на шглиндрическом корпусе, механизм продольного перемещения давильной шайбы, распорные элементы, установленные на наружной поверхности цилиндрического корпуса междх кольцевым упорным выступом и давильной шайбой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности нарезки продольных щелей и повышения эффективности резания, передаточный узел выполнен в виде шарнирной муфты, связывающей вал вращения с поворотной осью, а узел разворота — в виде несущего кольца, охватывающего поворотную ось с возможностью ее свободного вращения, и рычага, шарнирно связанного противолежащими концами с цилиндрическим корпусом и несущим кольцом с возможностью поворота в продольной осевой плоскости цилиндрического корпуса, при этом вал вращения установлен с возможностью ограниченного продольного перемещения совместно с соединительной муфтой относительно цилиндрического корп са.

2. Устройство по и, 1, отличающееся тем, что механизм продольного перемещения давильной шайбы выполнен в виде гайки, навинченной на цилиндрический корпic между муфтой и давильной шайбой, при этом гайка и муфта выполHåны с пазами и ответными выступами для их взаимного зацепления при вдвигании вала вращения в сторону режущего органа.

3. Устройство по п. 2, отли«ающееся тем, что распорные элементы выполнены из эластичного материала, при этом на их наружной поверхности выполнен по меньшей мере один продольный паз для прохода штыба.

4. Устройство по и. I, отли«аюп ееся тем, что режущий орган выполнен в виде конической фрезы, связанной большим основанием с торцом поворотной оси, противолежащим шарнирной муфте, и соосной поворотной оси.

5. Устройство lIQ II. 1, отли«ающеес«òåì, что оно снабжено ориентатором положения цилиндрического корпуса в скважине, выпол ненным в виде упругих пластин, установленных на противолежагцих сторонах цилиндрического корпхса межд реж щим органом и упорным выступом параллельно друг другу и продольной оси корпуса с выходом их продольных краев за поперечные габариты цилиндрического корпуса.

1408067

Риг. 9

fO

Составитель О. Попов

Редактор В. Бугренкова Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3282/3 Тираж 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Рву шская наб., д. 4/5

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