Расширитель для бурения восстающих скважин

 

Изобретение относится к горной промети и м. б. использовано при проходке восстающих выработок большого диаметра. Цель изобретения - повышение надежности работы расширителя за счет исключения реверсивного врашения приводной штанги . Расширитель состоит из корпуса (К) 2, приводной штанги 1, тормозного механизма , верхних кронштейнов (КР) 15 с шарошками (Ш) 3 первой ступени и нижних КР 16 с Ш 4 второй ступени. При этом КР 15 закреплены на К 2 жестко, а КР 16 установлены на К 2 посредством вертикальных осей, 17 с возможностью поворота и осевого перемещения и подпружинены. На осях 17 закреплены шестерни 21. НА К 2 расположены упоры 20 и фиксаторы 23. Штанга 1 установлена в К 2, подпружинена, а к ее нижнему концу прикреплено зубчатое колесо 14. В верхнем положении щтанга 1 сцепляется с К 2, а в нижнем положении колесо 14 взаимодействует с шестернями 21. Ролики 5 тормозного механизма установлены на осях 6 в опорах 7. Последi (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1453019

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

llO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4245422/23-03 (22) 18.05.87 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (71) Криворожский горнорудный институт (72) А. Г. Курунов, О. Ю. Курунова, А. И. Тихонов и М. И. Великий (53) 622.24.051.77 (088.8) (56) Патент США № 4177866, кл. 175 — 53, опублик. 1979.

Авторское свидетельство СССР № 1089227, кл. Е 21 В 7/28, 1983. (54) РАСШИРИТЕЛЬ ДЛЯ БУРЕНИЯ

ВОССТАЮЩИХ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к горной промсти и м. б.. использовано при проходке восстающих выработок большого диаметра.

Цель изобретения — повышение надежности работы расширителя за счет исключения реверсивного вращения приводной штан1511 4 E 21 D 3 00 Е 21 В 7 23 ги. Расширитель состоит из корпуса (К) 2, приводной штанги 1, тормозного механизма, верхних кронштейнов (КР) 15 с шарошками (Ш) 3 первой ступени и нижних КР 16 с Ш 4 второй ступени.

При этом КР 15 закреплены на К 2 жестко, а КР 16 установлены на К 2 посредством вертикальных осей, 17 с возможностью поворота и осевого перемещения и подпружинены. На осях 17 закреплены шестерни 21. НА К 2 расположены упоры 20 и фиксаторы 23. Штанга 1 установлена в К 2, подпружинена, а к ее нижнему концу прикреплено зубчатое колесо

14. В верхнем положении штанга 1 сцепляется с К 2, а в нижнем положении колесо 14 взаимодействует с шестернями 21.

Ролики 5 тормозного механизма установлены на осях 6 в опорах 7. Послед1453019 ние установлены в К 2 с возможностью радиального перемещения и подпружинены.

Ролики 5 могут перемещаться вдоль осей 6, а в верхнем положении сцепляются с опорами 7. При передаче напорного усилителя и момента Ш 3 бурят первую ступень, а Ш 4 с КР 16 располагаются внутри К 2. После оконч:ния бурения штангу 1 опускают вниз. Ролики 5 перемещаются вверх, сцепляясь с опорами 7 и

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проходке восстающих выработок большого диаметра.

Цель изобретения — повышение надежности работы расширителя за счет исключения реверсивного вращения приводной штанги, На фиг. 1 изображен расширитель при бурении скважины шарошками первой ступени, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, при подготовке расширителя к бурению шарошками второй ступени; на фиг. 3 разрез А — А на фиг. 2; на фиг. 4 — вид I на фиг. 3; на фиг. 5 — расширител., при бурении скважины шарошками второй ступени, продольный разрез; на фиг. 6 разрез  — В на фиг. 5; на фиг. 7 — вид Г на фиг. 6.

Расширитель для бурения восстающих скважин содержит приводную штангу 1, корпус 2, шарошки 3 первой ступени, шарошки 4 второй ступени, тормозной механизм (не показан), состоящий из роликов 5, установленных на осях 6 в опорах 7. Нижняя часть корпуса 2 выполнена в виде фланца 8, соединенного стойками 9 с остальной частью корпуса. По оси корпуса выполнено отверстие 10, в которое на подшипниках 11 скольжения установлена приводная штанга 1, имеющая упорное кольцо 12 и подпружиненная относительно корпус. .: пружиной 13. Нижний конец штанги 1 скреплен с зубчатым колесом 14. Шарошки 3 установлены в верхних кроштейнах 15, закрепленных на корпусе, а шарошки 4 — в нижних кронштейнах !6. Кронштейны, в свою очередь, установлены в корпусе на вертикальных поворотных осях 17. Верхние подшипники 18 скольжения размещены в нижней части корпуса во фланце 8. Нижние кронштейны имеют возможность осевого перемещения и (например, при выполнении осей 17 шлицевыми) подпружинены пружиной 19. На фланце 8 выполнены упоры 20 для ограничения поворота кронфиксируя К 2 в стволе, а колесо 14 входит во взаимодействие с шестернями 21. Крутящий момент поворачивает оси 17, выдвигая

КР 16 с 4. Штангу 1 тянут вверх, Ш 3 упираются в забой, à КР 6 перемещаются вдоль осей 17 вниз. Одновременно ролики 5 выходят из зацепления с опорами 7.

При вращении штанги 1 КР поворачиваются до упоров 20, а Ш 4 бурят вторую ступень восстающего. 7 ил.

2 штеп 1ов 16. Cверху кронштейнов на осяx 17 закреii |ены шестерни 21, имеющие выступы 22, взаимодействующие с фиксаторами 23 корпуса при повороте шестерен. Зубчатое колесо имеет кулачки 24, взаимодействующие с кулачками 25 корпуса. Опоры 7 имеют хвостовики 26, установленные в радиальных гнездах (не показаны) корпуса с небольшим зазором, обеспечивающим радиальное перемещение опор. Опоры подпружинены пружинами 27. Ролики 5 установлены на ос .х 6 посредством подшипников 28 сколь--: ния, допускающих осевое перемещение р,.; иков. На верхнем торце ролики имеют ,,: ья 29, а ответные зубья 30 выполнены .а опорах 7.

Расширитель для бурения восстающих

1 скважин работает следующим образом.

При бурении восстающих шарошками 3 первой ступени 4 напорное усилие и крутящий момент передают приводной штангой 1 на корпус 2 посредством находящихся в зацеплении кулачков 24 и 25, а

20 пружина 13 находится в сжатом состоянии (фиг. 1) . Ролики 5 за счет трения, возникающего в результате их прижатия к стенке скважины пружинами 27, занимают крайнее нижнее положение и свободно вращаются на осях 6 опор 7, а нижние кронштейны 16 с шарошками 4 второй ступени находятся между корпусом 2, стойками 9 и фланцем 8 во втянутом положении.

После окончания бурения восстающего 0 шарошками 3 первой ступени расширитель опускают на высоту штанги, включают вращение приводной штанги 1 в том же направлении, что и при бурении, в результате чего под действием пружины 13 зубчатое колесо 14 входит в зацепление

35 с шестернями 21.

При опускании расширителя торцовые кулачки 24 и 25 выходят из зацепления, а ролики 5 за счет трения между их поверхностями и стенкой скважины, возникающего в результате прижатия роликов пру1453019

3 жинами 27 к стенке, перемещаются в крайнее верхнее положение и входят в зацепление своими зубьями 29 с зубьями 30 опор 7, осуществляя фиксацию роликов от вращения относительно неподвижного корпуса 2 и тем самым затормаживая последний (фиг. 2) .

Вращение от приводной штанги 1 через зубчатое колесо 14 и шестерни 21 передается на оси 17 кронштейнов 16, которые поворачиваются вместе с осями до упо ра выступов 22 в фиксаторы 23 (фиг. 3 и 4). 10

После этого расширитель подают вверх.

Под действием шарошек 4 второй ступени, упирающихся в забой, кронштейны 16 перемещаются вдоль шлицевых осей 17, сжимая пружины 19, и выступы 22 выходят из зацепления с фиксаторами 23. Выходят из зацепления и зубчатое колесо 14 с шестернями 21. Ролики 5, опускаясь вдоль осей 6, выводят из зацепления зубья 29 и 30, осуществляя растормаживание корпуса 2.

Вращение от приводной штанги 1 через ку- 20 лачки 24 и 25 передается на корпус 2, который, вращаясь, поворачивает кронштейны 16, заторможенные относительно забоя скважины шарошками 4. Повернувшись вокруг осей вращения, кронштейны 16 упираются в упоры 20 фланца 8, после чего начинают бурение шарошками 4 второй ступени (фиг. 5, 6 и 7). При этом напорное усилие и крутящий момент передаются от приводной штанги 1 кулачками

24 и 25 и далее через стойки 9, фланец 8, упоры 20 непосредственно на кронштейны 16 с шарошками 4.

После окончания бурения вращающийся в направлении бурения расширитель опускают и выводят из зацепления кулачки 24 и 25, зубчатое колесо 14 вводится в зацепление с шестернями 21, а зубья 29 — с зубьями 30, в результате чего корпус 2 тормозится относительно стенки скважины.

Поднявшиеся вдоль осей 17 под действием пружин 19 кронштейны 16 выходят из зацепления с упорами 20 и поворачиваются на осях 17, втягиваясь внутрь корпуса.

После этого бурение продолжают в ранее изложенной последовательности.

Формула изобретения

Расширитель для бурения восстающих скважин, включающий приводную штангу, корпус, верхние кронштейны с шарошками первой ступени, закрепленные на корпусе, нижние кронштейны с шарошками второй ступени, установленные посредством вертикальных осей на корпусе с возможностью ограниченного поворота до упоров на корпусе, шестерни, закрепленные на вертикальных осях, зубчатое колесо и тормозной механизм в виде роликов, установленных на осях в опорах, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет исключения реверсивного вращения приводной штанги, приводная штанга размещена в корпусе с возможностью ограниченного осевого перемещения и передачи крутящего момента корпусу в верхнем ее положении, подпружинена относительно корпуса и к ее нижнему концу прикреплено зубчатое колесо с возможностью взаимодействия с шестернями для их ограниченного поворота в нижнем положении приводной штанги, при этом нижние кронштейны установлены на корпусе с возможностью осевого перемещения, взаимодействия с упорами на корпусе для передачи крутящего момента в нижнем положении этих кронштейнов и подпружинены относительно корпуса, опоры роликов установлены в корпусе с возможностью радиального перемещения и подпружинены, а ролики установлены на осях с возможностью осевого перемещения и фиксации относительно опор в верхнем положении роликов.

1453019

29 А

22

1453019

А-А

ФигЗ

ВадБ

1453019!

453019

Вид Г

Составитель Л. Черепенкина

Редактор А. Шандор Техред И. Верес Корректор И. Муска

Заказ 7147/26 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 133035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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