Шарошечный расширитель
Союз Советск из Социалиетическик Республик . ОП ИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕ Н ИЯ Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22)Заявлено 17.12.80 (21) 3219455/22-03 (5) ) М. Кл. Е 21 В 7/28 с присоединением заявки М— РкударктекнимВ комитет СССР ию деми изебретеннй и открытий (23) Приоритет Опубликовано 07.08.82. Бюллетень №29 Дата опубликования описания 07. 08. 82 (53) Уд К 622. 24..051.57 (088.8) В. И. Жолнач, Е. А. Иваненко, С. Н. К и А. А. Щавленко (72) Авторы изобретения Научно-исследовательский горнорудный-инаИинистерства черной металлургии Украи (7I ) Заявитель (54) ШАРОШЕЧНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ 1о Изобретение относится к горному делу, в ча:тности, к устройствам для электротермошарошечного расширения буровзрывных скважин. Известен шарошечный расширитель, содержащий корпус, шарнирно установленные в нем лапы с шарошками и хвостовиками, взаимодействующими со штоком тэршня раздвижного устройства, причем поверхность каждого хвостовика, взаимодействующего со штоком, выполнена в виде эвольвенты с центром, совпадающим с осью шарнира (1). Недостаток указанного шарошечного расширителя заключается в том, что он позволяет производить р сшиl рение скважины лишь механическим способом и только в одном направлении. Кроме того, при максимальном .выдвижении шарошек, вследствие значительного их удаления от осей шарниров, надежность устройства значительно снижается. Известен также шарошечный расширитель, включающий корпус, закрепленные в нем пальцами хвостовики с поворотными осями, на которых установлены шарошки, и размещенный в корпусе поршень со штоками, шарнирно связанными с хвостовиками (2 ). Недостаток этого шарошечного расширителя заключается в малоэффективном механическом разрушении электропроводных пород. Цель изобретения — расширение технологических возможностей шарошечного расширителя. Указанная цель достигается тем, что у шарошечного расширителя, включающего корпус, закрепленные в нем пальцами хвостовики с поворотными осями, на которых установлены шарошки, и размещенный в корпусе поршень со штоками, шарнирно связанными с хвостовиками, торцы поворотных осей снабжены токоподводящими щетками, установленными с воэможностью контактирования 949155 4 5 о Формула изобретения 50 с внутренними поверхностями торцов шарошек, причем поворотные оси, пальцы хвостовиков и хвостовики с внешней стороны электроизолированы от кор пуса, штоков, поршня и шарошек. На чертеже показан общий вид шарошечного расширителя, продольный осевой разрез. Шарошечный расширитель состоит из корпуса 1, ниппеля 2, поршня 3, штоков 4, шарошек 5, обратных клапанов. 6. Корпус 1 представляет собой цельнометаллическую цилиндрическую конструкцию. На блоковой поверхности корпуса l выполнены окна 7 с демпфиРующими изоляционными вкладышами 8, служащими для сглаживания вибраций. В окнах 7 на осях 9, закрепленных в корпусе 1, расположены хвостовики 10 поворотных осей 11. Шарошки 5 установлены на поворотных осях 11 с помощью подшипников 12. Корпус 1 имеет осевой продувочный канал 13. На торце поворотных осей 1l установлены токоподводящие щетки 14. Хвостовики 10 связаны со штоками 4 с помощью шарниров 15. Наружная поверхность поворотных осей 11, хвостовиков 10 и внутренняя поверхность отверстий для шарниров 15 покрыты диэлектрическим материалом 16, например фторопластом. К хвостовикам 10 от трехфазного источника питания подведены провода 17. Работа шарошечного расширителя заключается в следующем. Устройство собирают и устанавливают на буровой став, предварительно проверив изоляцию токопроводов 17, между собой и относительно корпуса. Опускают расширитель в скважину со сложенными шарошками, подают по буровому ставу сжатый воздух, включают вращение и доводят инструмент до места расширения выработки. Сжатый воздух по боковым каналам поступает в надпоршневую часть .кольцевой каме.ры. Поршень 3, совершая поступательное движение, при помощи штоков 4 и шарниров 15 осуществляет одновременное,выдвижение конусных шарошек 5 из корпуса 1. При этом, по мере выдвижения конусных шарошек 5 к каждой из них через хвостовики 10, поворотные оси 11 посредством щеток 14 прилагается напряжение одной из фаз А, В и С трехфазного источника питания. Для предотвращения передачи электроэнергии через подшипники 12 к шарошкам 5 последние разделены от поворотных осей 11 электроизоляционным материалом высокой прочности. В процессе вращения расширителя, приложенное электрическое напряжение к шарошкам 5 вызывает в межшарошечных участках прохождение электрического тока по токопроводящей породе. По мере прогрева породы, сопротивление ее падает, а электрический ток резко возрастает, образуя канал, электрического пробоя в массиве между шарошками 5, с мгновенным выделением большого количества джоулева тепла. Это снижает прочность породы, повышая интенсивность ее разрушения шарошками. Применение предлагаемого электротермошарошечного расширителя обеспечивает высокую эффективность процесса расширения буровзрывных скважин в крепких горных породах. Шарошечный расширитель, включающий корпус, закрепленные в нем пальцами хвостовики с поворотными осями, на которых установлены шарошки, и размещенный в корпусе поршень со штоками, шарнирно связанными с хвостовиками, отличающийся тем, что, с целью расширения его технологических возможностей, торцы поворотных осей снабжены токоподводящими щетками, установленными с возможностью контактирования с торцами шарошек, причем поворотные оси, пальцы хвостовиков I и хвоставики с внешней стороны электроизолированы от корпуса, штоков, поршня и шарошек. Источники еинформации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР и 541013, кл. E 21 В 9/28, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР 2767666, кл. E 21 B 7Л8, 1979. 949155 Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 5720/14 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Л. Черепенкина Редактор С. Запесочный Техред И.Надь Корректор Н. Король
