Установка ударно-вращательного бурения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик р»861526 (61} Дополнительное к &BT. свмд-ву— (22) Заявлено 090779 (21) 2792924/22-03 с присоединением заявки HP

Р > К„з

Е, 21 8 6/00

Государственный комитет

СССР по делал изобретений н открытнй (23) ПриоритетОпубликовано 070981.Бюллетень NP 33

Дата опубликования описания 670981 (53) УДК 622. 233..65 (088.8) ЖОВЗ g ! в.и.гаубих, а.а:уйльянов, а.и.черников1g р.éÌåíö56. ,," 3

I

Ордена Октябрьской Революпии Всесоюзный-сосударптвенный проектно-изыскательский и научно исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА УДАРНО-ВРИЦАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использо вано при сооружении скважин методом ударно-вращательного бурения при инженерно-геологических изысканиях и разведке месторождений полезных ископаемых.

Известны буровые установки, включающие механиз>л подачи, вращательу ударное устройство, бурильную колонну 11 .

Однако известные буровые установки имеют ряд недостатков, основным из которых является низкий коэффициент передачи ударных импульсов от 15 ударного механизма на забой иэ-за частичного гашения энергии ударных и л-с пульсов собственными колебаниями ударного механизма и отраженны>ли ударными импульса>ли, идущими от забоя. Кроме 20 того, вибрация, возникающая при работе ударных механизмов, приводит к возникновению динамических нагрузок на >леханизм вращателя, поступательно наносит удары молото>л механизм вра- 25 щателя, что отрицательно сказывается на надежность и сроки службы деталей вращателя.

Наиболее близким техническим решением к настоящему изобретению явля- 30 ется буровая установка ударно-враща- тельного бурения скважин, включающая раму с направляющи>ли, леханизм подачи, вращатель, ударный >леханиэм. (2 .

Известное устройство обладает указанньили недостатками.

Цель настоящего изобретения является повышение эффективности установки.

Поставленная цель достигается тем, что в установке для ударно-вращательного бурения, включающей раму с направляющими, механизм подачи, вращатель, ударный механизтл, последний снабжен траверсой с захватами одностороннего действия, установленными на направляющих рамы с зазором с воз>ложностью взаимодействия с ними.

; Захваты одностороннего действия выполнены,в виде конических втулок и шариков, при этом шарики размещены в зазоре между конической поверхностью втулкой и направляющей рамы.

На чертеже изобра>вен общий вид установки.

Установка содержит раму с направляющитли 1, мезанизм подачи 2, подвижный вращатель 3 с полы>л,шпинделем 4, через который проходит ударная штанга 5, траверсу 6, на которой монтнро861526 вани ударный механизм 7 с молотом 8 и захваты одностороннего действия 9, стойки 10 с пружинами 11 и бурильную колонну 12.

Принцип действия установки заключается в следующем.

При сооружении скважины методом ударно-вращательного бурения крутящий момент передается от вращателя 3 через полый шпиндель 4 на бурильную колонну 12, осевое усилие создается с помощью механизма подачи 2, которой соединен с нращателем 3. Ударные импульсы создаются с помощью ударно-, го механизма 7, шток .которого, дви-,, гаясь возвратно-поступательно, наносит удары молотом.8, укрепленным на его конце по ударной штанге 5. По мере углубления скважины вращатель 3, перемещаясь вниз по направляющим рамы 1, увлекает за собой ударный механизм 7, с которым связан с помощью стоек 10 и пружины 11. Собственные колебания ударного механизма и колебания, возникающие из-за отскока молота при нанесении удара и отраженных ударных импульсон, идущих от забоя, воспринимаются четырьмя пружинами 11., которые одними концами связаны со стойками 10, а другими — с траверсой б. Гашение колебаний происходит с помошью односторонних захватов 9, смонтиронайных на направляющих рамы

1 и связанных с транерсой б.

Односторонние захваты 9, выполненные, например, в виде втулки с конической поверхностью 13 и шариков 14, размещенных в зазоре между конической поверхностью втулки и направляющими рамы 1, связаны с траверсой 6. . При этом присходит гашение составляющей колебаний, направленной вверх, за счет заклинивания шариков между конической поверхностью втулки и цилиндрической поверхностью направляющей рамы 1, а составляющая, направленная вниз, не гасится, увеличивая кинетическую энергию удара, направленную на разрушение забоя скважины.

Преимущества настоящей установки для ударно-вращательного бурения заключается н том, что она позволяет устранить воздействие собственных колебаний ударного механизма и отраженных ударных импульсов на вращатель и уве— личивает эффективность передачи удара на забой. Таким образом предложенная установка обеспечивает устранение ударных нагрузок на вращатель и увеличивает эффективность разрушения породы на забое, повышая тем самым скорость бурения.

Установка может найти широкое. использование при бурении скважин при инженерно-геологических изысканиях и l5 разведке месторождений полезных ископаемих н грунтах различных категорий, а также и мерзлых и скальных породах.

Формула изобретения

1. Установка ударно-вращательного бурения, включающая раму с направляющими, механизм подачи, вращатель и ударный механизм, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения эффективности установки, ударный механизм снабжен траверсой с захватами одностороннего действия, установлен ными с зазором на направляющих рамы с воэможностью взаимодействия с ними

2 Установка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что захваты односто35 роннего действия выполнены в виде конической втулки и шариков, при этом шарики размещены в зазоре между кони- ческой поверхностью втулки и направляющей рамы.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское снидетельстно СССР

М 110082, кл.» Е 21 В 5/00, 1956.

2..Авторское свидетельство СССР, кл. Е 21 В 5/00, 1960.

861526

Составитель Л. Черепенкина

Техред H. Хелушак КорректоР И.Шароши

Редактор Н.Аристова

Заказ 6476/13 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7<-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4