Устройство для ударного бурения

 

Союз Саеетскик

Социанистичеснии

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТЕУ

g»815256 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 13.12.78 (21) 2696684/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230381.Бюллетень Й911 (51) М. Йл.з

Е 21 В 1/04

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 622.24.054 (088.8) Дата опубликования описания 23. 03. 81 рд, Ж проектно-изыскательского и научно-исследовательс института "Гидропроект" им. С.Я. Жука (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к бурению, а именно к бурению ударно-канатным способом.

Известно устройство для ударного бурения, включающее лебедку, связанную с приводом посредством элемента сцепления и взаимодействующий с ним механизм реверсирования каната лебед.ки и обеспечивающее забивку породоразрушающего наконечника с балансира (13 .

Однако осуществление этого процесса с лебедки весьма затруднительно, так как при этом трудно создать необходимую частоту ударов, выдержать постоянную величину хода и избежать отрыва снаряда от забоя.

Известно также устройство для ударного бурения, включающее лебедку, связанную с приводом посредством элемента сцепления и взаимодействующий с ним механизм реверсирования каната лебедки p2g .

Однако невозможность оперативного изменения режимов его работы снижает производительность бурения.

Цель предложения — повышение производительности устройства путем обеспечения возможности оперативного изменения режимов бурения. 30

Укаэанная цель достигается благодаря тому, что механизм реверсирования выполнен в виде гидроцилнндра одностороннего действия и клапанного распределителя, имеющего напорную и сливную магистрали, впускной обратный клапан со штоком его управления, два запорных обратных клапана, сливной обратный клапан, регулируемый дроссель, поршневой гидроцилиндр с подпружиненным штоком, взаимодействующим с канатом лебедки и штоком . управления сливного обратного клапа; на, причем, подклапанная полость впускного обратного клапана связана с напорной магистралью, его надклананная полость — с надклапанными полостями запорных обратных клапанов, подклапанная полость одного из.которых соединена с надклапанной полостью сливного обратного клапана и рабочей полостью гидроцилиндра одностороннего действия, а другогосо входом регулируемого, дросселя и рабочей полостью поршневого гидроцилиндра с подпружиненным штоком, причем подклапанная полость сливного обратного клапана и выход регулируемого дросселя связаны со сливной магистралью.

815256

На фиг ° 1 схематически изображено устройство для ударного бурения; иа фиг. 2 — механизм реверсирования каната лебедки.

Устройство для ударного бурения состоит .иэ лебедки 1> связанной через элемент сцепления 2 с двигате л ем привода 3, механизма реверсирования каната, включающего гидроцилиндр одностороннего действия 4, взаимодействующий с элементом сцепления 2, причем рабочая полость гидроцилиндра 4 связана с напорной и сливной магистралями через клапанный распределитель 5 и рычажный элемент б, взаимодействующий с клапанным распределителем 5 и рабочим канатом 7. Клапанный распределитель 5 (фиг.2) состоит из впускного клапана 8. Запорных клапанов 9 и 10, сливного обратного клапана 11, регулируемого дросселя 12, поршневого гидроцилиндра 13 с поршнем 14 и связанного с ним штока 15, подпружиненных пружиной 16 и штока 17, взаимодействующего с рычажным элементом 6. .Надклапанная полость впускного клапана 8 связана каналом

18 с напорной магистралью, подклапанная полость его связана каналом

19.с подклапанными полостями запорных клапанов 9 и 10, включенных навстречу друг другу. Надклапанная полость запорного клапана 9 связана каналом 20 с рабочей полостью гидроцилиндра 13 и через регулируемый дроссель 12 каналом 21 со сливной магистралью.

Надклапанная полость запорного клапана 10 связана каналом 22 с надклапанной полостью сливного обратного клапана 11 и трубопроводом 23 с рабочей полостью гидроцилиндра одностороннего действия 4.

Подклапанная полость сливного обратного клапана 11 соединена клапаном 24 и каналом 21 со сливной магистралью.

Устройство работает следующим образом.

При ненагруженном рабочем канате

7 лебедки 1 рычажный элемент б взаимодействуя с штоком 17 открывает впускной клапан 8 клапанного распределителя 5, при этом рабочий агент из напорной магистрали по каналу 18 через впускной клапан 8 и по каналу 19 попадает в подклапанные полости эапорных клапанов 9 и 10.

Через запорный клапан 10 рабочий агент попадает по каналу 22 в надклапанную полость сливного клапана

11, а по каналу 22 и трубопроводу

23 в рабочую полость гидроцилиндра одностороннего действия 4, который

s свою очередь взаимодействует с элементом сцепления 2, включая тем самым лебедку 1.

Через запорный клапан 9 и канал

20 рабочий агент попадает в рабочую полость вспомогательного цилиндра 13, отодвигая поршень 14 и связанный с ним шток 15 и сжимая пружину 16.

При натяжении рабочего каната 7 рычажный элемент б перестает взаимодействовать со штоком 17 и впускной клапан 8 закрывает доступ рабочего агента в клапанный распределитель 5.

Под воздействием пружины 16 поршень 14 выдавливает рабочий агент из рабочей полости гидроцилиндра 13 через канал 20, надклапанную полость запорного клапана 9, дроссель 12

15 и канал 21 в сливную магистраль.

Шток 15, двигаясь вместе с поршнем 14, взаимодействует с сливным клапаном 11 и открывает его, при этом рабочий агент из гидроцилиндра

4 по трубопроводу 23, каналу 22, 2ц через сливной клапан 11, по каналам

24 и 21, выдавливается в сливную магистраль.

При выключенной лебедке снаряд под действием силы тяжести падает на забой. Когда снаряд достигает забоя рабочий канат 7 перестает взаимодействовать с выявительным рычажным элементом б, который начинает взаимодействовать со штоком 17 клапанного распределителя 5 и цикл пов- торяется.

Высота подъема снаряда над забоем зависит от продолжительности включения механизма реверсирования каната (продолжительности включения лебедки) и регулируется дросселем 12.

За счет четкого соблюдения тех-. нологии бурения (высоты подъема инструмента над забоем), а также плавного и оперативного (без остановки бурения) изменения параметров режима работы возрастает как рейсовая скорость, так и коммерческая скорость проходки скважин.

Формула изобретения

Устройство для ударного бурения, включающее лебедку, связанную с приводом посредством элемента сцепления и взаимодействующий с ним механизм реверсирования каната лебедки,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его производительности путем обеспечения воэможности оперативного изменения режимов бурения, механизм реверсирования выполнен в виде гидроцилиндра одностороннего действия и клапанного распределителя, имеющего напорную и сливную магистрали, впускной обратный клапан со штоком его управления, два запорных обратных клапана, сливной обратный клапан, регулируемый дроссель, поршневой гидроцилиндр

815256 с подпружиненным штоком, взаимодействующим со сливным обратным клапаном, рычажный элемент, установленный с воэможностью взаимодействия с канатом лебедки и штоком управления сливного обратного клапана, .причем цодклапанная полость впускного обратного клапана связана с напорной магистралью, его надклапанная .полость — с надклапанными полостями

;эапорных обратных клапанов, подклапанная полость одного из которых соединена с надклапанной полостью сливного обратного клапана и рабочей полостью гидроцилиндра одностороннего действия, а другого — со входом регулируемого дросселя и рабочей полостью пораиевого гидроцилин дра с подпружиненным штоком, причем подклапанная полость сливного обратного клапана и выход регулируемого дросселя связаны со сливной магистралью..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кардыа В.Г. и др. Бурение неглубоких скважин. М., "Недра", :

1971, с . 134-166.

2. Ребрик Б.M. Ударнсе бурение грунтов. И., "Недра", 1976, с. 157159 (прототип).

815256

Составитель О. Константинов

Редактор A. Шандор Техред Н.Бабурка Корректор Г. Назарова

Заказ 1000/53 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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