Буровая установка

 

Ф 1, 1.

У

<«i 673701

Союз Соеетскмк

Соцмалмстическик

Реслублнк (и!) дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10. 11.76(23)2421367/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет{5!) М, Кл

Е 02 I3 7/18

Гесудерстве«вте««сметет

СССР ве делем кзабрете«ее к вткрмпМ

Опубликовано 15.07. 79.Бюллетень %26, Дата опубликования описания 18.07. 79 (53) УДК 622.243.. 94(088. 8) !

B. П. Ментюков, А. М. Зиневич, В. Л. Березин, Б. И. даньшин, E. A. Аникин, H. E, Маховиков, B. И. Минаев и М. Г. Сакович (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт по строительству магистральных трубопроводов (7!) Заявитель (54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА

Изобретение относится к строительной технике, а именно к конструкциям буровых установок.

Известна буровая установка, содержашая неподвижный корпус, в котором рвзмешен подвижный корпус с внбровозбудтт телем, включаюшим дебалансы с валами, связанные с приводом врашения El) .

Недостаток указанной установки заключается в сложности механизма преобраэования возвратно-поступательного дви-11 жения поршня во врашательное движение рабочего органа.

Известно и другое устройство, содержашее неподвижный корпус, в котором размешен подвижный корпус с вибровоэбудителем, включаюшим дебалансы с валами, связанные с приводом врашения, демпферные пружины, наковальню, и вертикальную пустотелую штангу, при атом подвижный корпус установлен с возможностью перемешения по направляюшим неподвижного корпуса параллельно оси штанги (2) .

Недостаток укаэанной установки заключается в высоких энергетических затратах, Целью изобретения является снижение энергетических затрат, Указанная цель достигается тем, что валы дебалансов установлены под углом друг- к другу и к оси штанги, при этом они кинематически связаны посредством угловой передачи с приводом врашения.

На фиг. 1 дан обший вид буровой установки; на фиг. 2 - вибровозбудитель со штангой в разрезе; на фиг. 3 — вибровозбудитель с частичным вырезом неподвижного корпуса, вид в аксонометрии.

Буровая установка содержит пустотелую штангу 1 с закрепленной на ее нижнем конце реактивной горелкой 2. На штанге 1 жестко закреплен вибровозбудитель, содержаший неподвижный корпус 3 с направляюшими 4.

Корпус 3 выполнен с верхним 5 и нижним 6 днншами, между которыми на направляюших 4 установлен подвижный корпус 7 вибровозбудителя, при атом под67 3703

4ю.

3 вижный корпус 7 установлен с возможностью перемешения по направляюшим 4 неподвижного корпуса 3 параллельно оси штанги 1 °

В корпусе 7 наклонно друг относительно npyra и к оси штанги 1 установлены валы 8 с дебалансами 9, при этом они кийематйчески связаны посредством уг-, ловой передачи, например, червячного колеса 10 и червяка 11 с валом 12 привода 13 врашения., Между корпусами 3 и 7 в верхней части установлены демпферные пружины

14, взаимойействуюшие с корпусом 7 вибровозбудителя, при этом в нижней час- 5 ти корпуса 7 установлен ударник 15.

Ударник 15 взаимодействует с наковальней 16, закрепленный на нижнем днише 6. Корпус 3 посредством упоров 17

1 закреплен на штанге 1. ЯО

На штанге 1 установлен скользяший захват 1 8, посредством которого штанга

1 прикреплена к рычагам 19 навесного. оборудования транспортного грузоподьемного средства 20. 25

Топливные емкости и источники с окислителем (не показаны) трансцортного средства 21 связаны с реактивной горелкой 2.

Буровая установка работает следуюшим 30 образом.

Буровую установку устанавливают над местом для прохода ствола скважины и запускают реактивную горелку 2, при этом топливо и окислитель поступают в Горел- 3Б ку 2 и оказывают тепловое воздействие на грунт.

Затем запускают вибровозбудитель, при этом включается привод врашения 13 и приводится во врашение вал 12, который 4о посредством червяков 11 угловых передач врашает червячные колеса 10, а вместе с ними валы 8 с дебалансами 9, Йебалансы врашаются синхронно во встречных направлениях в противоположных 4g фазах.

Вследствие наклона валов 8 по отношению к оси штанги 1 возникает поступательно-врашательное движение вибровоз будителя. Из-за наклона валов 8 по отно- о шению к оси штанги 1 вибровозбудитель является источником сложных пространственных колебаний, которые с помошью из-

l вестных принципов механики, например, закона независж 4ОСтн дэйстВИя СИЛ Мож

\ но разложить по взаимноперпендикулярным направлениям и прейставить из как совокуйность чисто крутильных импульсов, действуюших в горизонтальной плоскости, 4 и чисто возвратнопоступательных импульсов, действуюших вдоль оси штанги 1. По этому вибровозбудитель с наклонными валами 8 совершает поступательноврашательное движение.

При этом подвижный корпус 7 совершает колебательные движения, перемешаясь по направляюшим 4, совершая направленные виброудары ударника 15 по наковальне 16, Эффект направленного виброудара по вышается вследствие наличия демпферных пружин 14, которые сжимаясь замедляют ход корпуса 7 вверх и разжимаясь повышают скорость хода корпуса 7 вниз, увеличивая энергию удара устройства на пустотелую штангу 1. Таким образом; возникает поступательная составляюшая движения пустотелой штанги 1. Врашательная составляющая движения пустотелой штанги 1 возникает вследствие разности маховых моментов относительно оси штанги в различных фазах врашения дебалансов на наклонных осях. различие в маховых моментах дебаланI сов в различных фазах обусловлено тем, что при постоянной их массе и угловой скорости врашения центры масс дебалансов находятся от оси штанги на переменном расстоянии, поэтому, когда центры масс дебалансов находятся близко к оси штанги, маховой момент принимает минимальное значение, и наоборот, когда они находятся: далеко - маховой момент достигает своего максимума. Кроме того, в каждом из; двух рассмотренных положений меняется и направление инерционных сил. Поэтому результирующее врашательное движение определяется направлением махового момента, соответствуюшего указанному максимуму.

Предлагаемая буровая установка имеет значительные техникоэкономические преимушества по сравнению с известными буровыми установками.

Формула изобрете ния

Буровая установка, содержашая неподвижный корпус, в котором размешен подвижный корпус с вибровозбудителем, включаюшим дебалансы ".. валами, связанные с приводом врашения, демпферные пружины, наковальню, и вертикальную пустотелую штангу, при этом подвижный корпус установлен с возможностью перемешения по направляюшим неподвижного корпуса параллельно оси штанги, о т л и ч а ю = с;7

ill а я с я тем, что, с целью снижения энергетических затрат, валы дебалансов установлены под углом друг к другу и к оси шганги, при этом они кинематически связаны посредством червячной передачи с приводом вращения, 17<.)1

6 !!с-,очннкн информанин, принятые во внимание при экспертиее .1. Авторское свидетельство СССР

М 263477, кл, Г 02 g 7/1 g 1 97()

2. Патент СП!Л М 35R3497, кл. 17 3-49, 197 1.

673701

Составитель Л, Черепенкина

Редактор Т. Авдейчик Тепрел И. Асталош Корректор М нигула

Заказ 4032/28 Тираж 776 Подписное

Ш!ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж35, Раушская наб., и. 4/5

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