Устройство для ударно-вращательного бурения

 

Союз Советскин

Социалистимескин

Респубпик 631640

) 1 .- l г (51) M. Кл.

Е 21 В 5/00 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18Я2.70(21) 1406886/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Гасударственный наиетет

Совете Мнннстрое СССР оо делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 05.11.7ЬБюллетеиь № 41 (53) УДК622.243. .92.05. (088.8) (45) Дата опубликования описания 17.11.78

M. В. Бурнацев, Н. В. Хубецов и Ю. В. Кодзаев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНО-BPAllIATFJIbHOI O

БУРЕНИЯ

Изобретение относится к технике бурения горных пород, а именно к устройствам дпя ударно-врашатепьного бурения шпуров и геологоразведочных скважин с испопьзованием забойных двигателей.

Известен перфоратор дпя ударно-враща- 5 тельного колонковог бурения, вкпючаюший ударник и наковапьню с кулачками (1)

Известен также буровой снаряд, включающий подпружиненный ударник с купачками, причем дпя передачи ударов высокой 10 частоты, наконечник ударника соединен с внутренней поверхностью шайбы переходной втупкой (2).

Недостатком этого снаряда является расходование значительной части энергии 15 удара на преодоление сопротивпения трения в сопрягаемых элементах, в резупьтате чего снижается эффективность разрушения горных нород, снижается скорость бурения.

11епь изобретения — повышение энергии удара.

Указанная цепь достигается тем, что соелицение ведушего и ведомого вала выпопнено гепикоидапьным, причем угоп подъема его витков больше угпа трения в соединении.

На фиг. 1 показано устройство дпя ударно-врашатепьного бурения, продольный разрез; на фиг. 2 — вид А фиг. 1; на фиг. 3 — вид Б фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса 1, ведушего вала 2, ведомого вапа 3 с профипьными купачками и наковапь тями, ударников 4 и рабочих пружин 5. Вапы 2 и 3 сопряжены между собой гепикоидапьным соединением. В корпусе имеются упорные копьца 6 дпя рабочих пружин и пазы, в которые входят выступы ударников. Для запирания ведущего вапа 2 в корпусе 1 имеется гайка 7 с амортизатором 8 и сапьниковые уппотнения 9 и 10 в каналах промьгвочной жидкости. Ударники 4 контактируют с ведомым валом 3 поверхностями 1 1.

Устройство может иметь несконько ступеней профи пьных ку пачков с иакова пьнями и ударниками с заданным чиспом купачков в каждой ступени, т. е. устрой

631640 нии. з ство может совершать расчетное число-ударов за один оборот вапа забойного двигате пя.

Устройство работает следующим образом. %

Ведущий вап 2 соединяется с вапом забойного вращатепя, а корпус 1 — с корпусом забойноговращатепя. При вращении вапа забойного вращатепя приводятся во вращение ведущий и ведомый валы 2 10 и 3. Ведомый вап 3 своими профильными купачками поднимает ударники 4 с соот-о ветствующими кулачками, сжимая предварительно сжатые пружины. При этом ударники 4 не вращаются, а перемещаются по-И ступательно по прямым пазам в корпусе

1, куда входят соответствующие выступы ударников 4. При достижении вершин профильных кулачков ударник 4 под действием сжатой пружины наносит удар по 26 наковальне ведомого вала 3. Ведомый вап 3, сопряженный с ведущим валом 2 гепикоидапьным соединением, угол наклона витка которого больше угла трения, не испытывая сопротивления трения в сое- M динении, передает всю энергию удара с забойным инструментом на забой.

Применение гепикоидапьного соединения с определенным углом накпона витков позвопяет разпожить окружное усипие от крутящего момента на две составляющие: осевую и нормальную к наклонной поверхности соединения.

При равном соотношении осевой составляющей окружного усилия и реакции забоя соединение обладает плавающим эффектом, т. е. сопротивление трения в соединении сводится к минимапьному значению ипи вовсе отсутствует, и энергия удара почти без потерь передается на забой, чем и обуславливается повышение эффективности бурения.

Описанное устройство может быть применено в совокупности с побым известным забойным вра цателем, например турбобуром, для интенсификации процесса бурения за счет нанесения по породоразрушающему наконечнику ударных импульсов.

Формула изобретения

Устройство для ударно-вращатепьного бурения, включающее ведущий и ведомый вапы, ударник и наковапьню с купачками, отличающеесятем, что,c цепью повышения энергии удара, соединение ведущего и ведомого вала выполнено гепикоидапьным, причем угол подъема его витков больше угла трения в соединеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:.1. Авторское свидетельство СССР

14 69472, кп. Е 21 В 1/06, 1946.

2. Авторское свидетельство СССР

%103814, кл. Е 21 B 5/00, 1953.

Е31640 . Риг. 2

Составитель A. Куше левич

Редактор Н.Рожкова Текред A. Алатъ рев Корректор А, Кравченко

Заказ 6308/33 Тираж 692 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4