Боковой грунтонос

 

Изобретение относится к горному делу и предназначено для отбора образцов грунта из стенок скважины большого диаметра и шурфов. Цель - повышение эффективности работы грунтоноса (ГН) в твердых грунтах . В полом корпусе (ПК) 1 установлена в обойме 7 на подшипниках 9 грунтоприемная гильза (ГПГ) 2 с резцами 3, подпружиненная относительно ПК 1 пружиной 10. В ПК 1 закреплены неподвижно ролики 13-15, а на обойме 7 - подвижные ролики 11 и 12. В ПК 1 с возможностью вращения размещена катушка 5, а ее профильный элемент 6 с возможностью перемещения в конгруэнтном отверстии ГПГ 2. Внутри ПК 1 закреплен один конец приводного троса 16, который далее огибает ролики 12 и 14, запасован на катушке 5 витками 17 трения, огибает ролики 13, 11 и 15 и выведен наружу, имея закрепленную на нем ограничительную втулку 18. На верхнем торце ПК 1 закреплена гибкая подвеска 19. Усилие на пружину 10 от массы ПК 1 и остальных деталей ГН не менее ее рабочего усилия. При достижении ГН заданного интервала глубины скважины I АО Ё Я а О ю ю ел 8 Ю 12 7 96

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Е 21 В 49/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВ

17 (21) 4777365/03 (22) 04.01.90 (46) 23.12.91. Бюл. М 47 (75) В.Л. Гой (53) 622.243.64(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1239298, кл. Е 21 В 49/06, 1984.

Авторское свидетельство СССР

hh 1502818, кл. Е 21 В 49/06, 1987. (54) БОКОВОЙ ГРУНТОНОС (57) Изобретение относится к горному делу и предназначено для отбора образцов грунта иэ стенок скважины большого диаметра и шурфов. Цель — повышение эффективности работы грунтоноса (ГН) в твердых грунтах, В полом корпусе (ПК) 1 установлена в обойме 7 на подшипниках 9 грунтоприем Ы 1700225 А1 ная гильза (ГПГ) 2 с резцами 3, подпружиненная относительно ПК 1 пружиной 10. В

ПК1 закреплены неподвижно ролики 13- l5, а на обойме 7 — подвижные ролики 11 и 12.

В flK 1 с возможностью вращения размещеl на катушка 5, а ее профильный элемент 6 с возможностью перемещения в конгруэнт- ном отверстии ГПГ2. Внутри ПК1 закреплен один конец приводного троса 16, который далее огибает ролики 12 и 14, запасован на катушке 5 витками 17 трения, огибает ролики 13, 11 и 15 и выведен наружу, имея закрепленную на нем ограничительную втулку

18. На верхнем торце ПК 1 закреплена гибкая подвеска 19, Усилие на пружину 10 от массы ПК 1 и остальных деталей ГН не менее ее рабочего усилия. При достижении ГН заданного интервала глубины скважины

1700225

45 подвеску 19 закрепляют на устье скважины, а тросу 16 придают слабину, Усилие от массы ГН в тросе 16 исчезает (оно передается на подвеску 19) и пружина 10 передает усилие своего сжатия через обойму 7 на ГПГ 2, перемещая ее в направлении стенки 21 скважины, Одновременно ролик 12 перемещает трос 16 на участке между роликами 13 и 14 вниз, который посредством витков 17

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для отбора образцов грунта из стенок скважин большого диаметра и шурфов.

Известен боковой грунтонос, включающий корпус, соединенный с грузоподъемным механизмом приводным тросом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательного перемещения грунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружин сжатия, установленных между корпусом и грунтоприемной гильзой, и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки на грунтоприемной гильзе и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, при этом один конец приводного троса связан с груэоподьемным механизмом, а второй его конец закреплен на корпусе.

Известен также боковой грунтонос, включающий полый корпус, соединенный с грузоподъемным механизмом приводным тросом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательного перемещения.грунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, закрепленные на грунтоприемной гильзе, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, причем грунтонос снабжен дополнительной гибкой подвеской, закрепленной на корпусе грунтоноса.

Недостатком известного устройства является малоэффективная работа в твердых грунтах, обусловленная отсутствием вращения грунтоприемной гильзы, торец которой снабжен режущими элементами. Наличие на гильзе только осевой нагрузки (без вращения гильзы) обеспечивает отбор проб только в мягких грунтах не выше второй категории по буримости. В более твердых грунтах глубина погружения гильзы недостаточна для обеспечения отбора образца грунта.

35 трения вращает катушку 5, а через элемент

6 — ГПГ 2. В результате ГПГ 2 перемещается в положение 20 с вращением и резцами 3 в стенке 21 скважины и выбуривает столбик грунта. После этого натягивают трос 16, а подвеску 19 ослабляют, пружина 10 сжимается, ГПГ 2 с обратным вращением перемещается внутрь ПК 1. 1 ил, Цель изобретения — повышение эффективности работы в твердых грунтах.

Поставленная цель достигается тем, что боковой грунтонос, включающий полый корпус, соединенный приводным тросом с грузоподъемным элементом и имеющий канатную подвеску, установленную с возможностью перемещения в полости корпуса грунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, связанные с грунтоприемной гильзой, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, снабжен установленной с возможностью вращения и соосно грунтоприемной гильзе катушкой и установленной с возможностью поступательного перемещения обоймой, причем грунтоприемная гильза размещена в обойме и зафиксирована от поворота относительно катушки, а приводной трос запасован на катушке витками трения.

Попытка применить для вращения гильзы винтовых шлицев успеха не имела, так как для эффективной работы гильзы необхо- димо, чтобы она при внедрении сделала несколько оборотов (8 — 10), а в этом случае угол наклона шлицев менее 15 и, как следствие, большая часть усилия сжатой пружины расходуется на преодоление трения в шлицах, На чертеже изображен предложенный грунтонос в положении спуско-подъема в скважине.

Боковой грунтонос включает полый корпус 1, в котором установлена грунтоприемная гильза 2, имеющая режущую кромку с твердосплавными резцами 3. На одной оси с гильзой 2 установлена на подшипниках 4 катушка 5 с жестко закрепленным на ней профильным элементом 6, размещенным в конгруэнтном отверстии грунтоприемной гильзы 2. В корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения установлена обойма 7, зафиксированная от проворота относительно корпуса шпонкой 8.

1700225

Заказ 4452 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

В обойме 7 через упорно-радиальные подшипники 9 размещена гильза 2, а между корпусом 1 и обоймой 7 установлена пружина 10 сжатия. На обойме 7 закреплены подвижные ролики 11 и 12, а на корпусе 1— неподвижные ролики 13 и 14 и направляющий ролик 15. Приводной трос 16 связан одним концом с лебедкой бурового станка (не показана), огибает ролики 15, 11 и 13, запасован несколькими витками 17 трения на катушке 5, далее огибает ролики 14 и 12 и вторым своим концом закреплен на корпусе 1. На тросе 16 имеется ограничительная втулка 18, препятствующая образованию слабины троса 16 в корпусе 1 и не допускающая соскакивания с роликов и запутывания троса 16 внутри корпуса 1.

Гибкая подвеска 19 закреплена на корпусе

1 и имеет длину, как правило. равную глубине скважины или шурфа, со стенок которых предстоит отбор проб, Вес корпуса грунтонаса с размещенными в нем деталями и узлами равен рабочему усилию пружины 10 сжатия.

Боковой грунтонос работает следующим образом.

Приводной трос 16 грунтоноса закрепляют на канате лебедки бурового станка и грунтонос опускают в скважину. По мере спуска грунтоноса гибкую подвеску 19 также опускают в скважину с постоянным образованием в подвеске слабины. При спуске грунтоноса на приводном тросе 16, который в системе с подвижными и неподвижными роликами образует двойной полиспаст, усилие от веса грунтоноса сжимает пружину 10, перемещая обойму 7 в крайнее левое положение, а грунтоприемную гильзу

2 — внутрь корпуса 1. Вес грунтоноса и рабочее усилие пружины 10 подобраны с учетом действия двойного полиспаста таким образом, что грунтоприемная гильза 2 полностью уходит в корпус и не препятствует спуску грунтоноса в скважину.

При достижении грунтоносом заданного интервала глубины скважины, с которого необходимо взять пробу грунта, подвеску

19 закрепляют на устье скважины, а приводному тросу 16 придают слабину. Усилие от веса грунтоноса в приводном тросе исчезает (оно передано на гибкую подвеску) и

Составитель Е.

Редактор В. Бугренкова Техред М.Морге пружина 10 начинает передавать усилие своего сжатия через обойму 7 на грунтаприемную гильзу 2, перемещая последнюю вправо — в положение 20.

Одновременно при перемещении ролика 12 вправо усилием пружины 10 производится также перемещение рабочего троса

16 с ролика 13 на ролик 14 и вращение витками 17 трения катушки 5, которая через

10 профильный элемент 6 производит одновременно с перемещением грунтоприемнай гильзы 2 ее вращение, Таким образом, в стенку 21 скважины грунтоприемная гильза

2 внедряется с приложением осевого уси15 лия и крутящего момента, осуществляя вращательное бурение и подрезку керна резцами 3.

После внедрения грунтоприемной гиль20 зы в стенку скважины производят натяжение приводного троса 16, а гибкую подвеску

19 ослабляют. 8 приводном тросе появляется усилие, сжимающее пружину 10 и перемещающее гильзу 2 с одновременным

25 обратным вращением внутрь корпуса, после чего грунтанас извлекается на поверхность.

Формула изобретения

Боковой грунтанос, содержащий полый

30 корпус, соединенный приводным тросом с грузоподьемным элементом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательного перемещения грунтоприемную гильзу с механизмом под35 ачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде палиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, связанные с грунтоприемной гильзой, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения эффективности рабаты в твердых грунтах, он снабжен катушкой, устанволеной с возможностью вращения и соосно с грунтоприемной гильзой, обоймой, установленной с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса, при этом грунтоприемная гильза размещена в обойме.и зафиксирована ат проворота относительно

50 катушки, B приводной трос запасован на катушке витками трения, Ягодина нтал Корректор И. Муска