Устройство для бурения скважин

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ 11724674

Союз Советских

Социалистических

Республик ф

"в; с

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.04.77 (21) 2480869/22-03 г с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (51) М. Кл.

Е 21Â 3/12

Е 21В 5/00

Государственный комитет (53) УДК 622.243.92..051(088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы, изобретения

С. М. Юровскйй; Р; А. Румянцев, Г. С. Загорский и В. А. Барсегян (71) Заявитель

Проектно-конструкторское бюро Главстроймехаиизации ( (54) УСТРО Й СТВО ДЛЯ БУР Е Н ИЯ С К ВАЖИ Н

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для бурения скважины в основном большого диаметра, преимущественно в крепких породах и тяжелых мерзлых грунтах.

Известно устройство для бурения скважин, реалйзующее ударно-вращательйый способ бурения с воздействием динамических нагрузок на забой как в направлении подачи, так.и вращения, содержащее удар- 0 ный и вращательный механизмы, породоразрушающий инструмент и маховик (1).

Наиболее близким по технической, сущности является устройство для . бурения скважин, содержащее смонтированный в 15 корпусе механизм вращения, включающий статор и ротор, жестко связанный с маховиком, возвратно-поступательный ударный механизм, подвижная часть которого жестко связана с породоразрушающим инстру- 20 ментом (21.

Недостатком устройства является то, что передача вращения от ведущей части, выполненной в виде шестигранника, к ведомой в механизме вращения осуществляется 25 посредством контактного соединения. Это снижает долговечность устройства, . поскольку происходит интенсивный изнбс контактирующих поверхностей при воздействии динамических нагрузок. ЗО

Целью изобретения является повышение долговечности устройства путем бесконтактной передачи вращения.

Это достигается тем, что ударный механизм размещен в корпусе механизма вращения, причем последний выполнен в виде электродвигателя, ротор которого жестко связан с породоразрушающим инструмен том. При этом длина ротора больше длины статора электродвигателя на величину хода ударного механизма.

На чертеже изображено устройство для бурения скважин в разрезе.

Устройство для буренйя скважин содержит корпус 1, в котОром размещены возвратно-поступательный ударный механизм, выполненный, например, в виде двухкатушечного соленоидного электромагнитного двигателя, содержащего статоры электромагнитов 2 и 3 с катушками (соленоидами)

4 и 5 и подвижную часть — якорь 6, а так-.же механизм вращения, выполненный в виде электродвигателя, имеющего статор ? с обмоткой 8 и ротор 9 с короткозамкнутой обмоткой 10.

Вал 11 жестко связывает якорь 6 электромагнитного двигателя; породоразрушающий инструмент 12,-маховик 13 и ротор 9 электродвигателя, Длина ротора 9 больше г е

724674 . = .4 . гз ,э длины статора 7 электродвигателя на. вс- нормальной раббты электродвигателя и солйЧйТф хода ударного меххайизма.- -=-. - . — хранеййэя пбстоянства крутящего момента

Внутри вала 11 и порходоразмрушающега;" длина- ротора 9 больше длйны статора инСтрумента 12 имеется канал 14 дЛй Пода-- " электродвигателя 7 на велияину хОда удар яя схсятого. воздуха на продувку. Вся же- а ного механизма.

"сткзая подвижная система: якорь 6, ротор 9; Вынос разбуренйой породы из скважины инструмент 12 с маховиком 13 и вал 11 " осуществляется сжатым воздухом, который

= мбжет перемещаться вбзвратноМступа- подается к инструменту и забою через ка= гельйб=гг врамЖа гЪся" относительно непод- йал 14. Направление усилия подачи и повижных частей ударного "и вращательного 10 ступление воздуха показано стрелкой. двигателей и корпуса 1 устройства в под- Возвратно-поступательный ударный мешйпниках 15. -, ... - ханизм (соленоидный электродвигатель)

Устройство работаетс следующим обра- может быть -выполнен и на дРугом принцизом = = " " iie, натгрймер в виде пневматическогоударПри включении "механизма подачи (на 15 IIOIo двигателя — пневмоударника; поршень чертеже не показан) породоразрушающий - которого будет выполнять те же функции, инструмент 12 прижимается к забою: Да- " "-что"и якорь соленоидного электромагнитно5гее При включении катушки 4 эЁектромаг- ro двигателя. нитного ударного механизма якорь 6, втя- — Работа устройства характеризуется пегиваясь в катушку 4, перемещается вверх, 20 риодическим приложением к забою вращауВЛЕКая За Сабсй ВСЕ СВяэагНйЫЕ С HHM жЕ- " ТЕЛЬНЫХ И ударНЫХ НаГруЗОК. Прн ЭТОМ бЛастко общим валом 11 подвнижйьге части: годаря бесконтактной передаче вращения ротор 9 электродвмйгателоя, йородорахзруша- подвижным частям устроиства достигается ющий инструмент 12 с маховиком 13. При повышение долговечности устройства при отрыве инструмента от забоя включается 25 воздействии больших динамических нагрусэлектродвигатель и его ротор 9 начинает зок; в то же время за счет увеличен1ия длипередавать крутящий момент валу *11 и. - ны ротора относительно длины статора на связанйым с ним жестко якорю 6 и= породо- . величину размаха продольных колебаний разрушающему инструменту 12, оснащен- удается избежать нарушения нормальной ному маховиком 13, разгоняя их до номй- 30 Работы электродвигателя и сохранить пональной скорости вращения. При лпереклю- стоянство его крутящего момента во время

= чении катушек (отключении катушки 4 и работы устройства. включении катушки 5) соленоидного элект-.: фоМагнитного двигателя .возбфатно=поступателэьмйого удараноггох мекханизма вся жеетко 35 Устройство для бурейия скважин, содерсвязанная: -валом 11 система: якорь элект- жащее смонтированный в корпусе меха ромажитного двигателя 6, ротор -электро- " "изм вращения, вклкучающий статор и родвигателя 9, инструмент 12 с - маховиком тор, жестко связанный с,маховиком, воз13 перемещается вниз и -нмайоссит удар ин- вРатно-постуггательный ударный механизм, струментом 12 по забой,=реаК и я при- 40 подвижная часть которого жестко связана

" этом крутильный и осевой удары. Затем с породоразрушающим инструментом, от = =возвратно-поступательный ударныи меха- л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повьунизм (соленоидный электродвигатель) йе: — щения долговечности устроиства путем бесРмеводится в автоколебательный режим ра- контактной передачи вращения, ударный, боты с определенной частотой, который 45 <еханизм размещен в корпусе механизма (режим) осут 1К61Ъляется= пере йючением вращения, причем последний выполнен в катушек 4 и 5, прррихэтохм эхлектродвигатель виде электродвигателя, ротор которого же= йбстоянно передает крутящий момейт под: "стко сФязаи с породоразрушающим инструвижным частям .устройства. Управление ментом, при этом длина ротора больше

= . го электромагнитного двигателя-реализует чину Ыда ударного механизма., ся с- IIQMoIgbIO общхеизсвгелсгйгь1тхт" т е ни ческйх " Источники информации, . средств автоматики и может" быть= осуще- . прийятые во внимание при экспертизе ствлено с необходимой частотой. Посколь- 1. Йоаннесян P. А. Турбобуры с наклонку при работе устройства в автоколеба- 55 ной линией давления.— «Труды ВНИИБТ», тельйбм режимГйроисйЯитл йерелгмдехщр ение вып. ХХП, М., «Недра», 1969, с. 84 — 88.. ротора 9 электродвйгателям отнбсйтельсно 2; Авторское свидетельство СССР его статора 7, то во избежание йарушения № 234275, кл. E 21В 3/12, 22.11.66.

724674

Составитель В. Коротков

Редактор 3. Ходакова Техред А. Камышникова . Корректоры: О. Данишева

7 и-Л. Орлова

Заказ 532/1 Изд., № 247 Тираж 626 Подписное

=--:.= -::=--=- .=:====.:- — -НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

3 Ф у — — - * Типография, пр. Сапунова, 2