Устройство для образования скважин в грунте

 

Изобретение относится к горному делу. Цель изобретения - повышение производительности работы при образовании глухих скважин з.а счет сокращения затрат времени на извлечение устройства из скважины при одновременном снижении энергоемкости проходки. Устройство содержит приводной вал 1, на котором последовательно установлены эксцентриковые втулки (ЭВ). На соответствующих ЭВ размещены с возможностью вращения катки (К). 2. Наружный диаметр К 2 последовательно увеличивается от головного К 3 к хвостовому К 4. На валу 1 закреплена дополнительная ЭВ с выступом на ее наружной поверхности. Основная ЭВ 2 для размещения хвостового К 4 выполнена с пазом на ее внутренней поверхности для размещения выступа дополнительной ЭВ с возможностью ограниченного поворота для установки К 4 соосио с валом 1 при его реверсе. Величины эксцеитриситетав ЭВ 2* и дополнительной ЭВ 7 равны, при этом уменьшаются поперечные размеры устройства при реверсе вала 1, что упрощает процесс извлечения устройства из скважины. При вращении вала 1 .осуществляется раскатка скважины, которая может быть закреплена трубой 10. Извлекают устройство при реверсе вала 1. 4 ил.^ сл о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 F 5/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799804/03 (22) 05.03.90 (46) 23.02.92. Бюл; hL 7 (71) Инженерно-строительный кооператив

"Магистраль" (72) В.К.Свирщевский, В.И.Минаев, Н,Ю.Климов и Г.H.Ãåoðãàäýå (53) 621.643;2.624;13(088.8) (56) Патент США М 3344871, кл. 173-133, 1960.

Патент Великобритании М 734236, кл. Е 1 F, 1955. (54) .УСТРОЙСТВО.ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

СКВАЖИН В ГРУНТЕ (57). Изобретение относится к горному делу, Цель изобретения — повышение производительности работы при образовании глухих скважин за счет сокращения затрат времени на извлечение устройства из скважины при одновременном снижении энергоемкости проходки, Устройство содержит привод„„5Q„„1714059 А1 ной вал 1, на котором последовательно установлены эксцентриковые втулки (ÝÂ). На соответствующих 38 размещены с возможностью вращения катки (К).:2. Наружный диаметр К 2 последовательно увеличивается от головного К 3 к хвостовому К 4. На валу 1 закреплена дополнительная 38 с выступом на ее наружной поверхности. Основная 38

2 для размещения хвостового К 4 выполнена с пазом на ее внутренней поверхности для размещения выступа дополнительной 38 с возможностью ограниченного поворота для установки К 4 соосно с валом 1 при его реверсе. Величины эксцентриситетов ЭВ 2

vi д о0п оoл нHи т ельной ЭВ 7 равны, при этом уменьшаются поперечные размеры устройства при реверсе вала 1, что упрощает процесс извлечения устройства из скважины.

При- вращении вала 1,осуществляется раскатка скважины, которая может быть закреплена трубой 10, Извлекают устройство при реверсе вала 1, 4 ил.

1714059

20

45

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при образовании методом раскатки., Цель изобретения — повышение производительности работы при образовании глухих скважин за счет сокращения затрат времени на извлечение устройства из скважины при одновременном снижении энер-. гоемкости проходки.

На фиг. 1 показано устройство для образования скважин в грунте; на фиг. 2 — то же, при извлечении из скважины; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 4 — сечение

Б — Б на фиг. 2.

Устройство для образования скважины в грунте содержит приводнОй вал 1, который кинематически связан с.подвижным вращателем(не показан), обеспечивающим приложение вращающего момента и осевой нагрузки. В качестве подвижного вращателя может быть использован, например, буровой станок типа НКР-100 м или буровой агрегат БМН-ЗА. На приводном валу 1 последовательно установлены эксцентриковые втулки, на каждой из которых установлены с возможностью вращения катки 2, наружный диаметр. которых последовательно.увеличивается от головного катка 3 к хвостовому катку 4. Эксцентриковая втулка 5 размещения хвостового катка 4 выполнена с пазом 6 на ее внутренней поверхности. Паз б может быть выполнен в виде проточки на половине периметра втулки 5 и расположен начиная с точки, где эксцентриситет втулки 5 максимален (наибольшая толщина стенки). и заканчивается в том месте, где эксцентриситет втулки 5 минимален (наименьшая толщина стенки), Эксцентриковая втулка 5 установлена с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси на дополнительной эксцентриковой втулке 7, на наружной поверхности которой выполнен выступ 8 для размещения в пазу

6 эксцентриковой втулки 5. Дополнительная эксцентриковая втулка 7 закреплена на приводном валу 1 с эксцентриситетом, равным эксцентриситету эксцентриковой втулки 5, например, с помощью шпонки 9. Выступ 8 расположен в точке, где. эксцентриситет втулки 7 максимален (наибольшая толщина стенки втулки 7), В скважине может быть установлена обсадная труба t0 или кожух прокладываемого трубопровода. Аналогичной конструкцией может быть оборудован по мере необходимости и смежный с хвостовым катком 4 каток 2, Хвостовой каток 4 может быть выполнен с обратной конической частью 11.

Устройство для образования скважины в грунте работает следующим образом.

При образовании, например, горизонтальной скважины в предварительно открытый рабочий котлован (не показан) устанавливают подвижный вращатель, к которому присоединяют йриводной вал 1 с рабочим органом. После включения двигателя вращателя.на приводной вал 1 передаются крутящий момент и осевая нагрузка. При вращении вала катки 3 2 и 4 вращаются на закрепленных на валу 1 эксцентриковых втулках и формируют стенки скважины раскаткой. При этом передача вращения на хвостовой каток 4 осуществляется от приводного вала 1 через шпонку

9 на дополнительную втулку 7, которая своим выступом 8 передает вращение нэ основную втулку 5; В данном случае при рабочем вращении величины эксцентриситетов втулок 5 и 7 складываются и хвостовой каток 4 осуществляет такое же вращение с эксцентриситетом относительно продольной оси приводного вала 1, как и катки 2 и 3. При достижении необходимой длины проходки, которая может осуществляться с одновременной прокладкой трубы 11, производимой известными способами, вращение и подачу приводного вала 1 прекращают, .а затем реверсируют вращатель. При вращении вала 1 в противоположную сторону дополнительная эксцентриковая втулка 7 поворачивается совместно с валом 1. а ее выступ 8 скользит Ь пазу 6 до соприкосновения с другой стенкой паза 6.

При этом, поскольку величины эксцентриситетов осйовной 5 и дополнительной 7 втулок равны между собой, то при повороте на 180 втулки 7 втулка 5 занимает положение, соосное с продольной осью симметрии вала 1. Поскольку хвостовой каток 4 размещен на эксцентриковой втулке 5, то он также занимает положение, симметричное относительно вала 1, то есть таким образом уменьшается до нуля величина эксцентриситета хвостового катка 4, а следовательно, и габариты всего устройства в поперечном сечении, что позволяет производить его извлечение из скважины или через внутреннюю полость обсадной трубы 10, Обратная коническая часть 11 служит для центрирования всего устройства относительно стенок скважины и предохранения последних от разрушения при извлечении устройства. В случае необходимости, если наружный диаметр катков 2 и хвостового катка 4 увеличивается несущественно, то есть меньше, чем величина эксцентриситета укаэанных катков, то дополнительной эксцентриковой втулкой 7 может быть снабжен и смежный с хвостовым катком 4 каток 2.

1714059

Формула изобретения

Устройство для образования скважин в грунте, включающее приводной вал, на котором последовательно установлены эксцентриковые втулки, и размещенные на 5 соответствующих эксцентриковых втулках с возможностью вращения катки с увеличива- ющимся от головного к хвостовому катку диаметром,отл ича ющеесятем,что,с целью повышения производительности ра- 10 . боты при образовании глухих скважин за . счет сокращения затрат времени на извлечение устройства из скважины при одновременном снижении энергоемкости проходки, г оно снабжено дополнительной эксцентриковой втулкой с выступом на наружной поверхности, а эксцентриковая втулка хвостового катка выполнена. с пазом на внутренней поверхности для размещения выступа дополнительной эксцентриковой втулки, причем последняя установлена на приводном валу с эксцентриситетом, равным эксцентриситету эксцентриковой втулки хвостового катка, которая размещена на дополнительной эксцентриковай втулке с возможностью ограниченного поворота для установки хвостового катка соосно приводному валу при реверсе последнего.

1714059, Составитель С.Робатень

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор T.Màëåö

Редактор Н.Гунько

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

Заказ 667 Тираж Подписное

8ИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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