Устройство для образования скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕЕЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичесиик

Республик (1823497 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.04.79 (21) 2758836/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.з

Е02D 17/14

Гооударетвеллмй комитат (23) Приоритет—

Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15 (53) УДК 622.276 (088.8) ао делам изобретеннй и открытий

Дата опубликования описания 05.05.81 (72) Авторы изобретения

А. И. Батулов, Б. Н. Бирючев, В. В. Карпов и А. П. Н

Ленинградский ордена Трудового Красного Знамен строительный институт Министерства высшего и специального образования РСФСР (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к буровой технике и касается устройств для образования скважин в основном в мерзлой породе виброакустическими методами.

Известны устройства для виброакустического погружения свай и лидеров (1).

Недостатками таких устройств является большое сопротивление трения при забивке, невозможность обеспечения резонансного режима, что затрудняет их использование, и непроизводительное рассеивание акустической энергии в породе вследствие расхождения волнового фронта.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство, включающее магнитострикционный вибратор, установленный в кожухе, рабочий орган (2).

Недостатком устройства является высокая энергоемкость. Крепление магнитострикционного вибратора непосредственно между корпусом бура и рабочим органом исключает возможность статического пригруза, необходимого для проходки скважин. Кроме того, наличие сферических акустических волн в породе, расходящихся от рабочего органа, является одним из источников значительных энергетических потерь.

Цель изобретения — снижение энергозатрат при образовании скважин.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, включающим магнитострикционный вибратор, установленный в кожухе, и рабочий орган, рабочий орган выполнен в виде расширяющейся вниз акустической линзы.

На чертеже изображено устройство для

10 образования скважин, разрез по центральной оси.

Устройство состоит из рабочего органа

1, жестко соединенного с ним кожуха 2 с крышкой 3, оснащенного переходником 4 для крепления буровых труб 5, магнитострикционного вибратора 6, соединенного лишь с верхним торцом рабочего органа 1 посредством любого соединения, обеспечивающего акустический контакт, например пайки, кабеля 7 питания магнитострикционного вибео ратора 6,сменного инструмента8. Рабочий орган 1 выполнен в виде акустической линзы, расширяющейся книзу, и оснащенной внутренней полостью также осесимметричной и расходящейся книзу. Углы расхожде823497 ния наружной и внутренней поверхностей рабочего органа вибраны так, что площади поперечных сечений, а следовательно и толщина стенки рабочего органа являются переменными и уменьшаются в сторону его раскрыва, т. е. книзу.

Центрирующие выступы 9 вибратора 6 контактируют с антифрикционными вкладышами 10, закрепленными на внутренней поверхности разгрузочного кожуха 2.

Устройство работает следующим образом.

К трубе 5 прикладывается статическая нагрузка, которая через переходник 4 крышку 3 и разгрузочный кожух 2, минуя вибратор 6, передается непосредственно на рабочий орган 1.

При этом помещенный внутри разгрузочного кожуха 2 магнитострикционный вибратор 6 остается статически ненагруженным, что обеспечивает возможность работы последнего с максимальной амплитудой колебаний. Одновременно с этим на обмотки магнитострикционного вибратора 6 по кабелю 7 подается питание от генератора, находящегося на базовой машине. Воздействие переменного магнитного поля вызывает удлинение. и укорочейие магнитострикционного материала вибратора с частотой питающего тока.

Использование статически ненагруженного магнитострикционного вибратора, рабочего органа, сочетающего в себе функ,ции акустической линзы и волноводного концентратора способствует интенсивному разрушению структурных породных связей путем концентрации колебательной энергии в зоне разрушения породы.

В связи с этим, экономический эффект изобретения определяется снижением энер10 гоемкости процесса и увеличением скорости проходки.

Формула изобретения

Устройство для образования скважин, включающее магнитострикционный вибратор, соединенный с рабочим органом, на торце которого закреплен инструмент, отличающееся тем, что, с целью снижения энергоемкости процесса, рабочий орган выполнен в виде расширяющейся книзу акустической линзы.

20 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Исследование виброударного погружения свай. М., ВНИИтранспортного строительства. Выпуск 71, 1968, с. 18 — 34.

2. Авторское свидетельство СССР № 105376, кл. Е 21 В 1/06, 1956.

Составитель Л. Черепенкина

Редактор Н. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор Н. Бабинец

Заказ 2017 36 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по дела м Нзобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4