Устройство для бурения шурфов

 

ОП ИСАЫИЕ

ИЗЬБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()987070 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.07.81 (21) 3311160/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 07.01.83. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 17.01.83 (51) М. Кл.

Е 21 В 7/24

Государствеииык комитет

СССР (53) УДК 622.233..6 (088.8) по делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. Л. Гой и Ю. Б. Зицер

Всесоюзный ордена Ленина проектно;изыскательский, и научно-исследовательский институт «Гидропроект» им. С. Я. Жука (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШУРФОВ

Изобретение относится к строительному делу и горной промышленности, а именно к бурению шурфов и скважин большого диаметра преимущественно в мягких породах.

Известно устройство для бурения с разгрузкой, шурфобура путем выворачивания его эластичного породоприемника, содержащее ведущую штангу, корпус с породоразрушающим инструментом, приемный бункер с эластичными стенками и механизмом выворачивания бункера в виде полого штока (1).

Недостатком данного устройства является невозможность полной механизации разгрузки бура от породы.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бурения шурфов, вклю- ts чающее привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элементами, приемный бункер с эластичной обечайкой и механизмом выворачивания бункера, имеющего полый шток. Устройство позволяет полностью механизировать разгрузку бура

20 от породы со слабой связью между частицами !2).

Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса очистки

2 шурфобура от пород пластичной консистенции (глин и суглинков).

Цель изобретения — повышение эффективности процесса разгрузки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бурения шурфов, включающем привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элемента ми, приемны и бункер с эластичной обечайкой и механиз., выворачивания бункера, имеющего полый шток, верхний торец полого штока имеет кулачки, выполненные с уклоном в направлении вращения штока при разгрузке приемного бункера, а привод имеет кулачки, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками штока, при этом полый шток подпружинен относительно привода.

На фиг. 1 изображено устройство в положении бурения; на фиг. 2 — разгрузка устройства от выбуренной породы; на фиг. 3 — механизм захвата полого штока с деталями для создания колебательного движения (вибрации) породоприемного органа.

Устройство для бурения шурфов и скважин большого диаметра с его разгрузкой состоит из ведущей штанги 1 и укреплен987070 нус 20 под усилием пружины 19 загоняет шарики 14 в радиусную канавку 21 и обойма 18 опускается вниз, фиксируя между собой в осевом направлении сепаратор 13 и втулку 15, причем сепаратор может вра55 ного на ней каркасного типа корпуса 2, снабженного породоразрушающими элементами 3 и забурником 4. Внутри корпуса 2 размещен приемный бункер, состоящий из эластичной обечайки 5 и днища 6.

На ведущей штанге 1 одет полый шток 7, нижний конец которого закреплен к днищу 6 бункера, а к верхнему торцу штока жестко присоединен механизм 8 захвата, неподвижная часть которого размещена на приводе 9 шурфобура. Шток 7 с механизмом 8 захвата составляет механизм выворачивания приемного бункера. Окна в днище 6 приемного бункера постоянно ориентированы относительно режущих лезвий 3, а ведущая штанга 1 выполнена некруглого сечения таким образом, что полый шток 7 15 имеет возможность только поступательного движения относительно ведущей штанги. В свою очередь механизм захвата состоит (фиг. 3) из фланца 10, неподвижно укрепленного на штоке 7, в отверстия которого вставлены с зазором пальцы 11, служащие одновременно направляющими для пружин

l2. Пальцы 11 крепятся на сепараторе 13, имеющем в своей верхней части зачеканенные по кромкам отверстий шарики 14. На приводе 9 шурфобура установлена неподвиж- 25 ная втулка 15, на нижнем торце которой выполнены кулачки 16 с односторонней наклонной поверхностью с уклоном в направлении вращения ведущей штанги 1 при разгрузке, а верхний торец фланца 10 снабжен кулачками 17 с конгруэнтной поверхностью. На втулке 15 подвижно установлена обойма 18, между обоймой и приводом 9 размещена пружина 19. Нижняя часть обоймы 18 выполнена с направляющим конусом

20, а на боковой поверхности втулки 15 имеется радиусная канавка 21.

Устройство работает следующим образом.

В положении, когда приемный бункер находится внутри корпуса 2, шурфобур опускают на забой и при вращении ведущей штанги 1 идет разрушение породы породоразру- 40 шающими элементами 3 и заполнение породой приемного бункера. По заполнении бункера ведущую штангу 1 поднимают на поверность до замыкания подвижной и неподвижной частей механизма захвата 8.

Замыкание происходит в следующем порядке: при подаче сепаратора 13 вверх боковой поверхностью втулки 15 шарики 14 выталкиваются в своих отверстиях в радиальном отношении от оси устройства.

При дальнейшем движении сепаратора 13 вверх шарики 14 встречают конус 20 обоймы 18 и перемещают последнюю, сжимая пружину 19 до тех пор, пока центры шариков 14 и радиусной канавки 21 не окажутся на одном уровне. В этом положении кощаться относительно втулки на шариках.

Таким образом, полый шток 7 оказывается подвешенным к приводу 9 через пружину 12 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и поступательного движения вверх-вниз на величину сжатия пружины 12 и слабины эластичной обечайки 5, которые должны превышать высоту кулачков.

После замыкания между собой подвижной и неподвижной частей механизма 8 захвата ведущую штангу 1 подают вниз, приемный бункер выворачивается и всему буровому устройству сообщает вращение от привода 9. Ведущая штанга вращает полый шток с фланцем 10 и кулачками 17.

При неподвижных кулачках 16 происходит их размыкание с кулачками 16 под действием момента привода и замыкание пружинами 12. Таким образом, приемный бункер получает колебательное движение, частота и амплитуда которого зависит от числа кулачков, количества оборотов привода и высоты кулачков. Под действием центробежных сил и вибрации выбуренная порода интенсивно разгружается.

После очистки приемного бункера приподнимают обойму 18 вверх, шарики 14 освобождаются от захвата и подвижная часть механизма захвата вместе с полым штоком, эластичной обечайкой и днищем под действием собственного веса укладываются в корпус 2. В сложенном виде устройство на ведущей штанге опускают на забой скважин и цикл работы повторяется.

Технико-экономический эффект от предложенного изобретения выражает в резком повышении эффективности процесса разгрузки шурфобура от выбуренной породы и позволяет производить автоматическую разгрузку шурфобура при проходе грунтов пластичной консистенции (типа глин) .

Формула изобретения

Устройство для бурения шурфов, включающее привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элементами, приемный бункер с эластичной обечайкой и механизм выворачивания бункера, имеющего полый шток, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разгрузки, верхний торец полого штока имеет кулачки, выполненные с уклоном в направлении вращения штока при разгрузке приемного бункера, а привод имеет кулачки, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками штока, при этом полый шток подпружинен относительно при. вода.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР № 114993, кл. 42417, опублик. 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 624990, кл. Е 21 В 7/24, 1976 (прототип).

987070

Редактор Н. Воловик

Заказ 10237/9

Составитель,1I. Че репе нк и на

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 600 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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