Устройство для образования уширения в скважине

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11977675 ф4, (61) Дополнительное к аьт. свид-ву— (22) Заявлено 260581 (21) 3294281/22-03 М g+ з

E 21 В 7/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622. 24. 051..47(088.8) Опубликовано 3011.82. Бюллетень ¹ 44

Дата опубликования описания 301182 (72) Авторы изобретения

A. П . Серко, П.A. Серко и Л. А,. Хмара с -:-

Днепропетровский инженерно-строительный институт (7.1 ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ УСМИРЕНИЯ

В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к расшири- телям скважин, предназначенным для устройства уширений основания скважины при строительстве буронабивных свай и направлено на совершенствование их конструкции.

Известны различные раширители основания скважин, применяемые при строительстве буронабивных свай, в том числе и расширители ножевого типа 1).

Однако данные расширители имеют следующие недостатки: грунт после образования полости для уширения основания скважин выдается на дневную поверхность, а это увеличивает длительность цикла, повышает.стоимость работ., Наиболее близким к предлагаемому является устройство для образования уширения в скважине, включающее силовой привод, состоящий из цилиндра с поршнем и соленоида со штоком, включенного в цепь электроконтактного манометра. B этом устройстве для стопорения поршня применено стопорное 25 устройство в виде двуплечего рычага 2).

НедОстатком известного устройства является то, что в момент заполнения верхнего цилнндра рабочим га- ЗО

% зом до давления заданной величины поршень подвергается большой нагрузке, которая нагружает двуплечий рычаг, связанный с соленоидом. Для этого необходимо применять соленоид с большим тяговым усилием на штоке, имеющем большие габаритные размеры.

Кроме того, это приводит к. Увеличению времени рабочего цикла и к снижению производительности устройства.

Цель изобретения — повышение надежности работы за счет разгрузки поршня в момент заполнения цилиндра силового привода текучей средой.

Укаэанная цель достигается тем, что в устройстве для образования уширения в скважине, включающем цилиндр с поршнем, стопорное приспособленце, имеющее соленоид со штоком, связанным с электроконтактным манометром, стопорное приспособление выполнено в виде подпружиненного конического клапана с хвостовиком, установленного с возможностью взаимодействия со штоком соленоида, емкости с впускной трубой, установленной на верхней части цилиндра и мембраны с отверстием, установленной «а впускной трубе с возмсжностью взаимодей977675 ствия ее с пружиной конического клапана.

На фиг.1 показан расширитель скважин, общий вид, на фиг.2 — то же, при осуществлении отхода в стороны распорных вдавливающих плит, при открытом мембраной отверстии впускной грубы.

Для изменения величины отхода распорных плит 22 предусмотрены отверстия 24 в серьгах 21. В стенке верхнего цилиндра 1 имеются выпускные каналы 25.

Сверху полый цилиндр 1 имеет крышку 26, которая закрепляется болтами 27. В крышке 26 установлено седло клапана 28 и конический клайан 29 с хвостовиком 30. Клапан 29 удерживается, пружиной 31.Крышка 26имеет отверстие 32 для выпуска газа из верхней камеры. Шток 33 соленоида 34 установлен над хвостовиком

30 клапана 29. Между полым цилиндром 1 и крышкой 26 установлена гибкая мембрана 35 с отверстием 36.

Расширитель работает следующим образом.

Устройство для образования уширения в скважине состоит из верхнего корпуса 1 цилиндрической формы и нижнего 2, соединенных резьбой.

Верхний корпус 1 выполнен в аиде полости с впускной трубой 3, имеющей отверстие 4.

В верхней части корпуса 1 вмонтирован впускной трубопровод текучей среды 5 и трубопровод 6 электроконтактного манометра 7. В качестве текучей среды может быть использован, например, сжатый газ от компрессорной20 установки. В верхнем цилиндре 1 установлен поршень с компрессионным кольцом 8. Для ограничения хода поршня 9 в цилиндре установлено ограничительное кольцо 10. 25

В месте резьбового соединения верхнего цилиндра 1 и нижнего 2 установлена крышка 11 с отверстием 12 для предотвращения появления воздушной подушки при движении поршня 9 30 . вниз.

Между поршнем 9 и крышкой 11 установлен упругий элемент 13 (например, цилиндрическая пружина), поджимаемый снизу .регулировочным уст- 35 ройством 14 за счет его вращения рычагом 15.

В нижней своей части поршень 9 соединен с помощью пальца 16 со штоком 17, проходящим внутри регулировочного устройства 14. Шток 17 соединен с крестовиной 18, которая в свою очередь через регулировочные винтовые тяги 19 и гайки 20 связана с серьгами 21 распорных плит 22.

Последние крепятся к нижней части цилиндра 2 с помощью пальцев 23.

Сжатая текучая среда подается по впускному трубопроводу 5 в емкость

37 цилиндра 1, которая одновременно через отверстие 36 в мембране 35 заполняет полость под крышкой 26.

В это время конический клапан 29 закрыт пружиной 31, а мембрана этой же пружиной прижата к верхнему отверстию 4 впускной трубы 3. При

Ьтом поршень 9 удерживается в верхнем положении цилиндрической пружиной 13. Поршень 9 в таком положении перекрывает выпускные каналы 25.

При достижении необходимого давления в емкости 37 цилиндра и под крышкой 26 включается цепь электроконтактного манометра 7. Происходит замыкание контактов реле соленоида 34, шток 33 которого при своем движении в катушке воздействует на хвостовик 30 клапана 29, сжимая пружину 31, открывает клапан 29. При этом через отверстие 32 происходит освобождение верхней полости под крышкой от сжатого газа, мембрана открывает емкость цилиндра 37 и выпускное отверстие 4 трубы 3, энергия сжатого газа импульсивно перемещает поршень 9 вниз, и отработанная текучая среда выходит через выпускные каналы 25 в атмосферу.

Но так как поршень 9 с помощью штока 17.связан с распорными плитами 22, то последние осуществляют поворот вокруг шарниров 23. При этом происходит вдавливание распорных плит 22 в грунт, что вызывает уширение скважины.

После того как осуществляют импульсный отход поршня 9, а соответственно и раскрытие распорных плит 22, упругий элемент 13 возвращает всю подвижную систему в исходное положение.

Далее работа расширителя повторяется автоматически аналогично предыдущему циклу.

Таким образом, предлагаемый расширитель скважин снабжен надежной системой управления, обеспечивающий полную разгрузку поршня от давления газов в момент заполнения, что в свою очередь исключает необходимость установки двуплечего рычага.

Формула изобретения

Устройство для образования уширения в скважине, включающее цилиндр с поршнем, стопорное приспособление имеющее соленоид со штоком, связанным с электроконтактным монометром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы, стопорное приспособление выполнено из подпружиненного конического клапана с хвостовиком, установленного с

977675 возможностью взаимодействия со штоком соленоида, емкости с впускной трубой, установленной на верхней части цилиндра, и мембраны с отверстием, установленной на впускной трубе с возможностью взаимодействия ее с пружиной конического клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Расширитель конструкции Укрбу— вод. "Изобретатель и рационализатор", 1975, 9 10, с.19.

2. Авторское свидетельство СССР

564386, кл. E 21 В 7/28, 1976, (прототип) .

977675

Составитель Л. Черепенкина

Техред A. Бабинец Корректор Г.Огар

Редактор Н.Кешеля филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9148/41 Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР..по делам изобретений и открытий

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