Колонковый снаряд

 

Союз Советскмх

Социалистических

Респубики (II> !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) 3 а я влено 28.03.78 (21) 2594973/22-03 с присоединением заявки РЙ (23) Приоритет (5I)M. Кл.

Е 21 В 25/00

ЗЬаударстаоииый комитет

СССР ао долам иэооратоиий и открытий

Опубликовано 05.02 "0 Бюллетень М 5

Дата опубликования описания 05.0280 (53) УДК 622243. .64 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. И. Беляков, В. Н. Артяков и И. А. Тимошков

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно- конструкторский институт по осушению месторождений полезных ископаемых, специальным горным работам, рудничной геологии и маркшейдерскому делу (7!) Заявитель (54) КОЛОНКОВЫЙ СНАРЯД

I

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам бурения с отбором керна.

Известны колонковые снаряды, содержащие наружный корпус, переходник, коронку и внутреннюю колонковую трубу, жестко соединенную с переходником (11.

При ударно — вращательном бурении такими колонковыми снарядами жесткое соединение переходника с корпусом и с керноприемной трубой вызывает потери энергии удара забойного двигателя.

Большую эффективность при ударно — вращательном бурении забойными двигателями дают колонковые снаряды, где внутренняя керноприбойная труба не имеет жесткого соединения.

Известен колонковый снаряд, содержащий наружный корпус, переходник, коронку и свя-, занную с коронкой посредством амортизатора керноприемную трубу (2) .

Однако наличие нспрочных резьбовых соединений между переходником, корпусом и ко- . ронкой сушественно умсныпает надежность работы снаряда. Кроме того, пластические деформации и смещения вызывают потери энергии удара.

Цель изобретения — увеличение надежности н эффективности работы снаряда при ударно— вращательном бурении за счет увеличения прочности и улучшения условий передачи удара.

Цель достигается тем, что наружный корпус установлен в предварительно сжатом состоянии между переходником и коронкой, соединенных друг с другом керноприемиой трубой, при этом соединение керноприемной трубы и переходника выполнено в виде подвижного шлицевого соединения с ограничивающими с одной стороны перемещения сопряженными коническими поверхностями.

На чертеже изображен колонковый снаряд в разрезе.

Снаряд содержит переходник 1, наружный корпус 2, керноприемную трубу 3, коронку 4 с прорезями 5, являющимся пружинным амор20 тизатором, труба 3 соединена с муфтой 6 и шпинделем 7 с конусной поверхностью R и шпица. ми 9 с переходником 1. Труба 3; в своя о«ередь, соединена с коронкой 4. Во время сбор20

3i эо

3 7 ки колонковой трубы коронка 4 навора»г»гвается на керноприемную трубу 3> сжимая корпус

2 и растягивая трубу 3. Керноприемная труба

3 совместно со штптнделем 7 и муфта» 6 является стяжным элементом устройства. Р ходе бурения корггус 2 и керноприемная труба 3 вьтполйятот различные фуьгкшпт, Устройство работает следутощим образом.

Ударный механизм, который жестко крепит ся к переходтвтку 1, генерирует ударные импульсы, представляющие собой волны напряжений и деформаций, действуто»тптх на устройство в осевом направлении. За счет плотного торцового касагптя наружного корпуса 2 с переходником 1 и коронкой 4 ударный импульс практически без потерь передаетса по наружной трубе 2 коронке 4. Распространяясь в переходнике 1, ударная волна напря>келий доходит до сопрягающихся конусных поверхностей 3 и раскрывает это конусное соединение, г.:o обеспечивает полную изоляцию керноприемной трубы 3 от действия ударной волны. Яяя поглощения отраженной растятттваюг»д»ей волны, рас пространяющейся вверх от корон.ат 4 в керноггриемную трубу 3, служит амортизирующее устройство, поперечные прорези 5 на >гзостовике коронки, выполняющие роль прорезной пру

>килы. После окончания действия ударного импульса и восстановления у.тругих осевых деформаций корпуса 2, конусная поверхность

8 штинделя 7 вход»тт в контакт с конусной по верхностью муфты 6 и поглощает большую часть энергии этой растягивающей нагр1тзки за счет проскэльзыБания сопряггнощихся котгус

BI>Ix поверхностей, Е.рутящий момент, и Обходимый для переметцения коронки 4 на забсе скважтпгь1, передается через шпиндель 7, шлицевое соеп»птеште 9, муф»»у 6 и керноприемнуто трубу 3. Итак, наружный корпус 2 выполняет функцию элемента, передающего ударные нагруз

KH и т>севг те» >то»маютцие уси»лая QpA бу»р»»г»гпт а керноприемная труба 3 несет крутящий мо2 4 мент и растягивающие осевые уствтия при подъеме, не исттьттывая ударных нагрузок.

Потери энергии удара при использовании колонковых труб с резьбовым соединением составляют 21%, использование данного устройства позволит сократить потери энергии до

5 — 7%, что вызовет повышение механической скорости бурения на 10-15%, Разделение функций по передаче нагрузок между наружной и керноприемной трубами полностью исключит возможность:прохождения ударных волн напряжений через резьбовые соединения, что удлинит срок службы колонкового снаряда в 3-4 раза, Формула изобретения

Колонковый снаряд, содержащий наружный корпус, переходштк, коронку и связанную с коронкой посредством амортизатора керноприемную трубу, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и эффективности работы снаряда при ударно— вращательном бурении за счет увеличения прочности и улучшения условий передачи удара, нару>кньпт корпус установлен в предварительно сжатом состоянии между переходником и коронкой, соединенных друг с другом керноприемной трубой, при этом соединение ксрноприемной трубы и переходника выполнено в виде подвижного шлицевого соединения с ограничиваюптимтт с одной стороны перемещение солря женными коническими поверхностями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гребенюк А. А. Техника и технология получетптя керна. М., "Недра", 1973, с. 18, рис. 6 A.

2. Методттческие указания по пневмоударно:>тт» бурению разведочнь»х скважин. ЦНИГРИ, Тула, 1975, с. 8, рис. 1,5 (прототип).

713982

Составитель В. Акслер

Техред H.Êîâàëåâà

Редактор < . 1 итона

Коррек1о1 И). Чака11енко

Зака 3 9 6/24

Фн шад 1Н1!1 "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 626 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

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