Устройство для раздвигания резцов-расширителей в буровом инструменте

 

О П

Союз Советских

Социалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 29.Ч!.1971 (№ 1674966/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 14.Ч!.1973. Бюллетень № 26

М. Кл. Е 21с 23/00

Е 21с 1/00

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

УДК 622.233.051.77 (088.8) Дата опубликования описания 4.1Х.1973

Авторы изобретения

К. Н. Харлашкин, А. П. Манакин, Е. A. Соловьев, О, С. Лавриненко и E. А. Чебанов

Заявитель

Донецкий научно-исследовательский горнорудный институт

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДВИГАНИЯ РЕЗЦОВ-РАСШИРИТЕЛЕЙ

В БУРОВОМ ИНСТРУМЕНТЕ

Изобретение относится к устройствам для радвигания резцов-расширителей в буровом инструменте, который используется при вращательном бурении скважин с одновременным образованием в них «котла» для размещения заряда взрывчатого вещества.

Известно устройство подобного назначения, в котором для раздвигания рычагов резцов, шарнирно закрепляемых в буровом ставе, исользуются взаимодействующие с этими рыагами винт с гайкой.

В предлагаемом устройстве, с целью повышения надежности его в работе, гайка установлена с возможностью продольного перемещения внутри бурового става и сочлепена с тягами, которые соединены с рычагами резцов, а связанный с гайкой винт соединен через редуктор с двигателем постоянного тока.

Для регулирования скорости вращения винта, которая бывает различной при раздвигании и сдвигании рычагов резцов, удержании их в требуемом положении и регулировании усилия на рычагах в цепь якоря двигателя могут быть последовательно включены обмотка возбуждения и добавочное сопротивление, а параллельно цепи якоря — сопротивление для динамического торможения двигателя.

На фиг. 1 показан буровой инструмент с резцами-расширителями и связь их с гайкой и винтом раздвигающего устройства; на фиг.

2 — собственно устройство для раздвигания резцов-расширителей; на фиг. 3 — разрез по

А — А па фиг. 2; на фиг. 4 — электрическая

5 схема привода устройства для раздвигания резцов-расширителей.

Буровой инструмент имеет резцы-расширители 1, шарнирно закрепленные посредством рычагов 2 в буровом ставе 3. K рычагам 2

10 пальцами 4 шарнирно прикреплены тяги 5, которые пальцем 6 шарнирно соединены с гайкой 7, установленной с возможностью поступательного перемещения внутри бурового става 3 благодаря наличию шлицов 8. Гайка 7 соединена с винтом 9, который проходит через буровой став 3 и может в нем свободно вращаться, вызывая поступательное перемещение и самой гайки. Верхний конец бурового става 3 при помощи кулачков 10 соединяется с вращающейся частью 11 устройства. Через вращающуюся часть 11 проходит шток 12 с внутренним отверстием для пропуска продувочного воздуха к забою буримой скважины.

Шток 12 снабжен двумя выступами 13, кото25 рыми он входит в радиальные пазы 14 винта 9, соединяясь с ним, при этом шток 12 соединен с ведомой шестерней 15 редуктора 1б, корпус которого закреплен на неподвижной части 17 устройства. Ведущая шестерня 18 посажена

30 на вал двигателя 19 постоянного тока.

386134

3

В цепь якоря двигателя 19 последовательно включена обмотка 20 возбуждения. Питание двигателя 19 осуществляется от нерегулируемого источника постоянного напряжения через контакт 2(. Скорость вращения двигателя

19 производится ступенчато путем введения добавочного сопротивления 22 в цепь якоря двигателя при помощи управляющих контактов 28. Для динамического торможения двигателя 19 предусмотрены сопротивление 24, контакты 26 и 26, сопротивление 27 и контакт

2Я

Описываемое устройство работает следующим образом. Буровой став 8 и связанный с ним буровой инструмент вращаются от отдельлого привода (на чертеже не показан) с некоторой скоростью. Для раздвигания резцов 1 включают двигатель 19, скорость вращепич которого подбирают такой, чтобы скорость вращения винта 9 несколько превышала скорость вращения бурового става 8. Это достигается подбором в цепи якоря двигателя сопротивления 22 контактами 28. Гайка 7, скручиваясь с винта 9, опускается и воздействует на тяги 5, которые раздвигают рычаги 2 резцов 1. Резцы 1, достигнув стенок скважины, воспринимают усилие от взаимодействия их с породой, в результате чего скорость вращения винта 9 становится равной скорости вращения бурового става 8, так как механические характеристики двигателя 19 мягкие и работает он на первой искусственной характеристике.

Установившееся на резцах 1 усилие недостаточно для внедрения их в породу. Для увеличения усилия на резцах 1, необходимого для внедрения их в стенки скважины, двигатель 19 с помощью контактов 28 переводится на искусственные механические характеристики вплоть до естественной, т. е. при уменьшении скорости вращения винта 9 до скорости вращения бурового става 8 двигатель 19 переходит на следующую характеристику с помощью контактов 28, которые выводят сопротивление 22 из цепи якоря двигателя 19. Гайка 7, свинчиваясь с винта 9, опускается до упора. Момент сопротивления на двигателе 19 увеличивается, скорость его вращения падает и устанавливается равенство скорости вращения винта 9 и става 8. Рычаги 2 с резцами 1

30 полностью раздвигаются, и происходит расширение скважины. Для сдвигания резцов 1 двигатель 19 переключается на динамическое торможение следующим образом: размыкается контакт 21, замыкаются контакты 25, 26, 28, 28, в результате чего якорь двигателя 19 включается на сопротивление 24, а обмотка 20 возбуждения через сопротивление 27 и контакт

28 включается на напряжение. Поэтому скорость вращения става 8 становится больше скорости вращения винта 9. Гайка 7, пакручиваясь на винт 9, увлекает за собой тяги 6, которые сдвигают рычаги 2 резцов 1. Резцы, сводятся полностью, когда гайка 7 занимает крайнее верхнее положение, при этом скорость вращения става 8 и винта 9 становится разной.

Во изоежание самопроизвольного раздвигания резцов 1 при,пуске двигателя вращателя бурового инструмента за счет большого момента инерции гайки 7, которая допускает свободное проворачивание на винте 9, двигатель 19 остается включенным на динамическое торможение с независимым возбуждением.

Контактом 26 увеличивается величина сопротивления 24, необходимого для ограничения тока двигателя 19.

Таким образом, осуществляется прижатие резцов 1 к буровому ставу 8 при бурении основной скважины.

Предмет изобретения

1. Устройство для раздвигания резцов-расширителей в буровом инструменте, содержащее гайку и винт, взаимодействующие с рычагами резцов, шарнирно закрепленными в буровом стаде, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе, гайка установлена с возможностью продольного перемещения внутри бурового става и сочленена с тягами, соединенными с рычагами резцов, а связанный с гайкой винт соединен через редуктор с двигателем постоянного тока.

2. Устройство по п. 1, от гггчающееся тем, что в цепь якоря двигателя последовательно включены обмотка возбуждения и добавочноесопротивление, а параллельно цепи якоря— сопротивление для динамического торможения двигателя.

386134

Фиг,2

Составитель М. Рогач

Техред Л. Грачева

Редактор М. Андреева

Корректор А. Дзесова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2395i5 Изд. № 1651 Тираж 576 Подпнснсг

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5