Поворотное устройство бурового снаряда ударно-канатного бурения

 

Изобретение относится к горной промышленности , в частности к поворотным устройствам , используемым при ударно-канатном вращении. Цель - повышение надежности работы. Устр-во включает механизм преобразования (МП) возвратно-поступательного движения во вращательное, ограничители перемещения МП и элементы фикса- НИИ в виде дугообразных распорных пружин 17. Последние равномерно размещены вокруг оси МП, который расположен в корпусе 11 и выполнен в виде профильной щтан ги 8 с толкателями 9 для взаимодействия с обоймой 13. Обойма 13 выполнена с прорезями и установлена с возможностью вращения посредством закрепленных в пазах коро.мысел 14с кулачками (К) 15. Для взаимодействия с К 15, на которых выполнены скосы , в корпусе 11 МП выполнены два ряда упоров 12, равномерно размещенных в пазах по окружности относительно оси устр-ва. Один ряд упоров 12 расположен под другим со смещением на половину щага. Коромысла 14 своими К 15 постоянно находятся в контакте с упорами 12 одного из рядов и поворачивают обойму 13 относительно корпуса И, а вместе с ней и буровой снаряд на определенный угол. Толкатели 9 выполнены в виде роликов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ш4Е21 В 100

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4156734/23-03 (22) 02.12.86 (46) 23.02.89. Бюл. № 7 (71) Московский геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзе (72) А. С. Тибукин (53) 622.243.4 (088.8) (56) Воздвиженский Б. И. и др. Разведочное бурение. — M.: Недра, 1979, с. 426.

Патент СССР № 16103, кл. Е 21 В 1/00, 1928. (54) ПОВОРОТНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО СНАРЯДА УДАРНО-КАНАТНОГО

БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к поворотным устройствам, используемым при ударно-канатном вращении. Цель — повышение надежности работы. Устр-во включает механизм преобразования (МП) возвратно-поступательного движения во вращательное, ограни„„Я0„„1460164 А1 чители перемещения МП и элементы фиксации в виде дугообразных распорных пружин 17. Последние равномерно размещены вокруг оси МП, который расположен в корпусе 11 и выполнен в виде профильной штач ги 8 с толкателями 9 для взаимодействия с обоймой 13. Обойма 13 выполнена с прорезями и установлена с возможностью вращения посредством закрепленных в пазах коромысел 14 с кулачками (К) 15. Для взаимодействия с К 15, на которых выполнены скосы, в корпусе 11 МП выполнены два ряда упоров 12, равномерно размещенных в пазах по окружности относительно оси устр-ва.

Один ряд упоров 12 расположен под другим со смещением на половину шага. Коромысла 14 своими К 15 постоянно находятся в контакте с упорами 12 одного из рядов и поворачивают обойму 13 относительно корпуса 11, а вместе с ней и буровой снаряд на определенный угол. Толкатели 9 выполнены в виде роликов. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1460164

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к поворотным устройствам, которые используют при ударноканатном бурении.

Цель изобретения — повышение надежности работы.

На фиг. 1 изображен буровой снаряд ударно-канатного бурения с поворотным устройством; на фиг. 2 — поворотное устройство бурового снаряда, продольный разрез; на фиг. 3 — сечение А — А на фиг. 2. 10

Буровой снаряд ударно-канатного бурения состоит из канатного замка 1, которым снаряд шарнирно связан со стальным канатом 2 с возможностью свободного вращения относительно каната 2, раздвижной 3 и 5 ударной 4 штанг, долота 5 с породоразрушающим лезвием 6, а также поворотного устройства 7, включающего механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное в виде профильной ударной штанги 8 квадратного сечения, на 20 котором жестко закреплены роликовые толкатели 9 и ограничители 10 вертикального перемещения механизма преобразования.

Поворотное устройство 7 размещено между раздвижной 3 и основной ударной 4 25 штангами. Элементы конструкции бурового снаряда 1, 3, 4, 5 и 8 жестко связаны между собой при помощи типовых конусных замковых резьбовых соединений. Поворотное устройство 7 установлено на профильной ударной штанге 8 с возможностью свобод- 30 ного продольного перемещения по ней и содержит механизм преобразования возвратно-поступательного движения во врагцательное и элементы фиксации поворотного устройства от вращения вокруг оси скважины во время бурения.

Механизм преобразования возвратно-поступательного движения во вращательное расположен в корпусе 11 поворотного усгройства 7 и состоит из жестко связанных с корпусом 11 двух рядов упоров 12, раз- 4р мещенных в пазах и имеющей возможность вращения вокруг оси устройства обоймы 13 с двумя коромыслами 14. В каждом из рядов имеется равное количество упоров 12 и они равномерно размещены внутри корпуса 11 по окружности вокруг оси устройства 7.

Причем один ряд упоров 12 расположен под другим со смещением упоров 12 на половину шага. Обойма 3 установлена в корпусе

11 и выполнена со сквозным--отверстием по оси, сечение которого повторяет сечение про- 5ð фильной ударной штанги 8, на которую rioсредством этого отверстия устройство 7 одето с возможностью свободного продольного перемещения. В обойме 13 имеются также две прорези, расположенные симметрично одна напротив другой, в которых уста- 55 новлены коромысла 14, выполненные с двумя кулачками 15 каждое. При этом кулачки 15 снабжены скосами 16.

Элементы фиксации поворотного устройства 7 от вращения вокруг оси скважины во время бурения выполнены в виде плоских дугообразных пружин 17, один конец которых шарнирно закреплен в верхней части корпуса 11, а другой — на ободе 18. Последний охватывает нижнюю часть корпуса

11 с возможностью свободного продольного перемещения вдоль него. При этом на каждой пружине в середине дуги шарнирно установлены колеса 19, имеющие дискообразную форму с заостренными краями, а диаметр, окружности, на которой лежат сере-. дины дуг пружин 17, должен быть не менее чем на 70 — 100 мм больше диаметра скважины .у забоя, так как это необходимо для надежной фиксации поворотного устройства 7 в стволе скважины. Расстояние между ограничителями 10 перемещения поворотного устройства 7 должно быть не больше удвоенной высоты сбрасывания подьема бурового снаряда минус длина коромысла.

Бурение снарядом с поворотным устройством осуществляется следующим образом.

Снаряд вместе с поворотным устройством опускается в скважину. При этом пружина

17 элементов фиксации поворотного устройства 7 выпрямляется вследствие своей упругости, шарнирного крепления на корпусе 11 и ободе 18 и возможности обода 18 перемещаться вдоль корпуса 11, что позволяет спустить устройство 7 в скважину вместе с буровым снарядом. Во время спуска или подъема снаряда колеса 19 катятся rro стенкам ствола скважины, обеспечивая спуск или подъем бурового снаряда. Когда буровой снаряд спущен на забой скважины и вывешен над последним соответственно требованиям технологии ударно-канатного бурения, поворотное устройство 7 занимает на профильной ударной штанге 8 верхнее положение, которое сохраняется посредством силы давления пружин 17 (через колеса 19) на стенки скважины. Бурение данным буровым снарядом проводится аналогично типовой технологии ударно-канатного бурения, т.е. подъем бурового снаряда на некоторую высоту над забоем (0,4 — 1,0 м) с последующим сбрасыванием.

Во время возвратно-поступательного дви жения снаряда в процессе бурения осуществляется поворот бурового снаряда вокруг его оси на заданный угол поворотным устройством 7. Это происходит таким образом, что во время каждого подъема снаряда над забоем скважины или его сбрасывании роликовые толкатели 9, установленные на профильной ударной штанге 8, приходят в соприкосновение с коромыслами 14, меняя их положение. При этом коромысла 14 своими кулачками 15 постепенно находятся в контакте с упорами 12 одного из рядов, т.е. кулачки 15 при смене положения коромысел

1460164 взаимодействия с обоймой, установленной с возможностью вращения посредством коромысел с кулачками, и элементы фиксации в виде дугообразных распорных пружин, равномерно размещенных вокруг оси механизма преобразования, ограничители перемещения механизма преобразования, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, устройство снабжено цилиндрическим корпусом, в котором размещен механизм преобразования, при этом в корпусе выполнены два ряда упоров, равномерно размещенных в пазах по окружности относительно оси устройства, для взаимодействия с кулачками, на которых выполнены скосы, причем один ряд упоров расположен под другим со смещением на половину шага, а в обойме выполнены прорези, в которых шарнирно закреплены коромысла, при этом элементы фиксации шарнирно установлены на корпусе и закреплены каждый одним концом в его верхней части, а другим— в нижней части с возможностью продольного перемещения.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что толкатели выполнены в виде роликов.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы фиксации выполнены с продольно установленными с возможностью вра щения дискообразными колесами.

14 попеременно то один кулачок 15, то другой каждого коромысла 14 входят между упорами 12. Вследствие смещения упоров 12 одного ряда относительно другого на половину шага и наличия у кулачков 15 скосов 16 кулачки 15, входя между упорами 12, поворачивают. обойму 13 относительно зафиксированного в стволе скважины корпуса

11 поворотного устройства 7, а вместе с нек и буровой снаряд на определенный угол.

Так как роликовые толкатели 9 дважды приходят в соприкосновение с коромыслами 13, то поворот бурового снаряда осуществляет ся в два этапа — при подъеме и при сбрасывании снаряда, т.е. во время каждого соприкосновения роликовых толкателей 9 с 15 коромыслами 14 происходит поворот снаряда на половину заданного угла.

Регулировка угла поворота снаряда может быть осуществлена установкой различного количества роликовых толкателей 9 на профильной ударной штанге 8.

Формцла изобретения

1. Поворотное устройство бурового снаряда ударно-канатного бурения, включающее механизм преобразования возвратнопоступательного движения во вращательное в виде профильной штанги с толкателем для

4-A

Составитель М. Неснова

Реда кто р А. Мотыль Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 420/28 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Г1роизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород. ул. Гагарина, 101