Устройство для образования скважин

 

Изобретение может быть использовано для образования скважин большого диаметра с отбором керна. Цель - повышение надежности работы в прочных и мерзлых грунтах. Корпус (К) I выполнен с породоразрушающим инструментом 2 и со шнековой спиралью на наружной поверхнос .ти. В К I установлены с возможностью поворота валы. На нижних концах валов закреплены цодрезающие рычаги (Р) 6с резцами. С К 1 соединены с возможностью поворота Р 11, прикрепленные к верхним концам валов. К свободным конца.м Р 11 прикреплены пальцы 12, размещенные в криволинейных прорез ях 13 пластины (П) 9. С последней скреплена штанга 8. При этом R ri-f-r2, где R - радиус прорезей 13; Г| -- максимальное расстояние между продольной осью К 1 и осью пальца 12; Гг - минимальное расстояние между продольной осью К I и осью пальца 12. Центр кривизны прорезей 13 расположен на пересечении окружности с радиусом п и прямой, проходящей через ось К i и ось пальца 12, при его расположении на расстоянии го от оси К I. При вращении штанги 8 по часовой стрелке вращающий момент на инструмент 2 передается через П 9, пальцы 12, Р И, валы, Р 6 и К 1. Разрушаемый грунт транспортируется вверх шнековой спиралью. При достижении расчетной глубины штангу 8 вращают против часовой стрелки и П 9 поворачивается влево. Пальцы 12 перемещаются в прорезях 13 до упора, и Р 11 с валами поворачиваются, передавая момент на Р 6, который подрезает керн. 7 ил. с « сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СО!.1ИАЛИСТИ(ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) й04 Е21 В724

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4133569/22-03 (22) 23.06.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Киевский инженерно-строительный институт и Институт сверхтвердых материалов

АН УССР (72) В. Л. Баладннский, В. П. Головань, А, 10 Вольтерс, В. H. Смирнов, В. А. Крупко, А. П, Дворниченко, В. Н. Марич, Ю. А. Кособродов, И. А. Свешников и Л. Н. Вировец (53) 692.24.05 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 819301, кл. Е 21 В 25/00, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1041666, кл. Е 2! В 7/24, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ .СКВА)КИН (57) Изобретение может быть использовано для образования скважин большого диаметра д отбором керна. Цель — повышение надежности работы в прочных и мерзлых грунтах. Корпус (К) 1 выполнен с породоразрушаюгцим инструментом 2 и со шнековой спиралью на .наружной поверхности. В К I установлены с возможностью поворота валы. На нижних концах валов закреплены иодрезающие рычаги (P) 6 с резцами. С К 1 соединены с возможностью поворота Р 11, прикрепленные к верхним концам валов. К свободным концам Р 11 прикреплены пальцы 12, размещенные в криволинейных прорезях 13 пластины (П) 9.

С последней скреплена штанга 8. При этом

R = г +гг, где R — радиус прорезей 13; г — максимальное расстояние между продольной осью К 1 и осью пальца 12; г — минимальное расстояние между продольной осью К I и осью пальца 12. Центр кривизны прорезей 13 расположен на пересечении окружности с радиусом ri и прямой, проходящей через ось К 1 и ось пальца 12, при его расположении на расстоянии г: от оси К I. При вращении штанги 8 ио часовой стрелке вращающий момент на ин- Ж струмент 2 передается через П 9, пальцы 12, P 1l, валы, Р 6 и К 1. Разрушаемый Ц ф грунт транспортируется вверх шнековой у спиралью, При достижении расчетной глубины штангу 8 вращают против часовой стрелки и П 9 поворачивается влево. Пальцы 12 перемещаются в прорезях 13 до упора, и P I l с валами поворачиваются, передавая момент на Р 6, который подрезает 4 керн. 7 ил.

14

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано для образования скважин большого диаметра с отбором керна.

Цель изобретения — повышение надежности работы в прочных и мерзлых грунтах.

На фиг. 1 показано устройство, вид свер ху; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг, 1; на фиг. 3 — устройство, вид снизу (без породоразрушающего инструмента); на фиг. 4 — сечение Б — Б на фиг. 3; на фиг. 5—

; сечение  — В на фиг. 3; на фиг, 6 — по родоразрушаюший инструмент; на фиг. 7— . схема расположения прорезей и усилий, дей ствую щи х н а устройство.

Устройство для образования скважин состоит иэ корпуса I с породоразрушаю(, щим инструментом 2, шнековой спирали 3, на наружной поверхности корпуса 1, пово, ротных валов 4, установленных посредством кронштейнов 5 на корпусе, подреэающих рычагов 6 с резцами 7, закрепленных на нижних концах валов 4, штанги 8 и механиэ ма поворота валов (не обозначен), Меха-! низм поворота включает пластину 9, соеди l ненную с корпусом посредством подшип ника 10, например, скольжения, рычаги I l, прикрепленные к верхним концам валов 4, и пальцы 12, прикрепленные к свободным концам рычагов I l. Пальцы 12 с небольшим зазором размещены в сквозных криволинейных прорезях 13, выполненных в пластине 9: Штанга 8 скреплена с пласти . ной 9, На рычагах б установлены резцы или зубки 14. Для отвода разрушенной породы к шнековой спирали 3 породоразрушаю-.

1 щий инструмент 2 имеет вырезы 15 и наиравляющие лопатки Iб. Резцы 17 породоразрушающего инструмента 2 расположены в нес кол ько рядов.

На фиг. 7 обозначены: R — радиус кри волинейной сквозно" ; 01 и Π— оси ,пальцев в их крайнем положении; Оэ — центр кривизны прорези; r i — максимальное рас стояние между осью О корпуса и осью пальца 12; г.. — минимальное расстояние между осью О корпуса и осью пальца 12, при этом R = ri+rg.

Центр кривизны Оз расположен на пересечении окружности с радиусом г и прямой, проходящей через ось корпуса О и ось Oi пальца 12.

Для того, чтобы пальцы 12 при их движении в пазах 13 не доходили до «мертвых» точек, в которых перемещение рычагов 11 стопорится, необходимо, чтобы углы а и р были меньше 90 . Угол а — угол между прямой, соединяющей ось О и ось вала 4,,и прямой, касательной к оси прорези; угол ф — угол между теми же прямыми в крайнем внутреннем положении пальца в пазу, При указанном соотношении элементов устройства обеспечивается постоянство усилия

11422

35 работы в прочных и мерзлых грунтах, -механизм поворота валов выполнен из пластины с криволинейными сквозными про40 резями, из соединенных с корпусом с возможностью поворота рычагов, прикрепленных к, верхним концам валов, и из пальцев, прикрепленных к свободным концам рычагов и размещенных в криволинейных прорезях

45 пластины с возможностью перемещения в них при повороте пластины, а штанга скреплена с пластиной, при этом

R=r +r где R — радиус сквозных криволинейных прорезей пластины;

ri — максимальное расстояние между продольной осью корпуса и осью пальца;

r> — минимальное расстояние между продольной осью корпуса и осью пальца, причем центр кривизны сквозных криволинейных прорезей пластины расположен на

55 пересечении окружности с радиусом ri u прямой, проходящеи через ось корпуса и ось пальца при его расположении на расстоянии r от оси корпуса.

N, нормального к траектории резцов.14 на рычагах 6.

- Устройство для образования скважин работает следующим образом.

Устройство через штангу 8 вращают по часовой стрелке и одновременно осуществляют его подачу вниз, Подреэающие рычаги при этом прилегают к корпусу I. Вращаюший момент на породораэрушающий инструмент 2 передается через пластину 9, пальцы 12, рычаги! 1, валы 4, рычаги 6 и корпус I. Резцы 17 разрушают грунт, который транспортируется вверх шнековой спиралью

3 через вырезы 15. Образующийся керн проходит внутрь корпуса I. При достижении расчетной глубины штангу начинают вращать против часовой стрелки. При этом пластина 9 поворачивается влево, Пальцы 12 перемещаются в прорезях !3 до упора, в результате чего рычаги 11 с валами 4 поворачиваются, передавая момент на рычаги 6.

Зубки 14 рычагов 6 подрезают. керн. При подрезке керна вращается и .корпус 1. Когда рычаги сойдутся у оси вращения, устройство поднимают вверх и керн при этом отрывается от грунта. Для разгрузки устройства штангу 8 поворачивают по часовой стрелке, рычаги 6 поворачиваются и выходят за габариты керна, в результате чего керн падает вниз.

Формула изобретения

Устройство для образования скважин, включающее штангу, корпус с породоразрушающим инструментом и со шнековой спиралью на наружной поверхности, валы, установленные на корпусе с возможностью поворота, подрезающие рычаги с резцами, закрепленные на нижних концах валов, и механизм поворота валов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности

l4ll422

7, Фиг.8

В-8

l4 l l 422

Составитель Л. Черепенкина

Редактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 3628/28 Тираж 53! Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

lI3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раущскан нвб., n. 4/5

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