Устройство для образования щелей в скважинах

 

Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность образования щелей путем уменьшения амплитуды отклонения углов резания от оптимального значения. На корпусе устройства в виде вала 1 установлены упор 2 взводной пружины 13 и несуш,ая часть 3. В кольцевой выемке части 3 расположены с диаметрально противоположных сторон вала 1 прямолинейные резцы (Р) 5, 6 рабочего органа, закрепленные на поворотных осях с шестернями (Ш) 7 и 8. Длина Р 6 соответствует проектной глубине радиальной щели, а длина Р 5 составляет 43-47% от длины Р 6. На валу 1 над частью 3 установлена зубчатая втулка (ЗВ) 9, а Ш 7 и 8 связаны с ЗВ 9 с возможностью опережающего вывода Р 5. При этом ЗВ 9 выполнена с секторным вырезом, расположенным с возможностью зацепления зубьев ЗВ 9 с зубьями Ш 8 после вывода Р 5. Нижняя часть корпуса снабжена стопором 14 исходного положения Р 5 и дополнительным стопором 15 исходного положения Р 6, установленным с возможностью вывода из зацепления с Р 6 при зацеплении зубьев ЗВ 9 с зубьями Ш 8. При вращении вала 1 Р 5 выпиливает щель на глубину своего максимального вылета. Когда Р 5 заканчивает свой рабочий ход, Ш 8 входит в зацепление с ЗВ 9, Р 6 утапливает стопор 15 и входит в контакт с забоем щели. При этом Р 5 совершает холостой ход, а Р 6 углубляет щель. 2 з.п. ф-лы, 6 ил. (О О) СХ) 1чЭ 00 о со ISJ /Jугар 1

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 Е 21 С 37 00 ((Я3ЯЯ)),д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1177479 (21) 4025642/22-03 (22) 20.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Восточный научно-исследовательский институт по безопасйости работ в горной промь)шленности (72) A. А. Умрихин, А. Н. Умрихин и В. М. Неборский (53) 622.235 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1177479, кл. Е 21 С 37/00, 29.04.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ

ЩЕЛЕЙ В СКВАЖИНАХ (57) Изобретение относится к горной промышленности и позволяет повысить эффективность образования щелей путем уменьшения амплитуды отклонения углов резания от оптимального значения. На корпусе устройства в виде вала 1 установлены упор 2 взводной пружины 13 и несущая часть 3.

В кольцевой выемке части 3 расположены с диаметрально противоположных стопон вала l прямолинейные резцы (P) 5, 6 рабочего органа, закрепленные на поворотных осях с шестернями (Ш) 7 и 8. Длина

P 6 соответствует проектной глубине радиальной щели, а длина P 5 составляет

43 — 47% от длины Р 6. На валу 1 над частью 3 установлена зубчатая втулка (ЗВ) 9, а Ш 7 и 8 связаны с 3В 9 с возможностью опережающего вывода P 5.

При этом ЗВ 9 выполнена с секторным вырезом, расположенным с возможностью зацепления зубьев ЗВ 9 с зубьями Ш 8 после вывода Р 5. Нижняя часть корпуса снабжена стопором 14 исходного положения

Р 5 и дополнительным стопором 15 исходного положения P 6, установленным с возможностью вывода из зацепления с P 6 при зацеплении зубьев ЗВ 9 с зубьями Ш 8. При вращении вала 1 P 5 выпиливает щель на глубину своего максимального вылета. Когда P 5 заканчивает свой рабочий ход, Ш 8 входит в зацепление с ЗВ 9, P 6 утапливает стопор 15 и входит в контакт с забоем щели. При этом Р 5 совершает холостой ход, а P 6 углубляет щель. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

1323709

Формула изобретения

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к породоразрушающему инструменту, и может быть использовано для образования поперечных щелей в скважинах для последующего разупрочнения горных пород, например, нагнетанием жидкости.

Целью изобретения является повышение эффективности образования щелей путем уменьшения амплитуды отклонения углов резания от оптимального значения.

На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг. 2 — — положение устройства в скважине в исходном состоянии; на фиг. 3 — положение элементов устройства при работе короткого резца; на фиг. 4 — то же, при вводе в работу длинного резца; на фиг. 5 и 6 — перевод соответственно короткого и длинного резцов в транспортное положение.

Устройство содержит корпус в виде вала 1, на котором установлены упор 2 взводной пружины и несущая часть 3. Упор 2 выполнен съемным и крепится к валу 1 с помощью фиксатора 4. В кольцевой выемке несущей части 3 расположены прямолинейные резцы 5 и 6 рабочего органа, закрепленные на поворотных осях с шестернями 7 и 8, причем длина резца 6 соответствует проектной глубине радиальной щели, а длина резца 5 составляет в зависимости от их ширины 43 — 47Я от длины резца 6. Резцы расположены с диамет рально противоположных сторон вала 1 и их шестерни взаимодействуют с приводной зубчатой втулкой 9, установленной на валу корпуса над несущей частью 3 с возможностью опережающего вывода короткого резца 5. Например, втулка имеет секторный вырез 10, попадая в который, шестерни теряют кинематическую связь с зубчатой втулкой. К упору 2 присоединены собачки 11, взаимодействующие с храповым колесом 12.

Между храповым колесом и приводной зубчатой втулкой 9 установлена взводная пружина 13. Нижняя часть корпуса снабжена стопором 14 исходного положения короткого резца 5, выполненным в виде штифта с тягой, и дополнительным стопором 15 исходного положения длинного резца в виде подпружиненного шарика, установленного с возможностью вывода из зацепления с длинным резцом при зацеплении зубьев втулки с зубьями шестерни этого резца.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении пружина 13 взведена, резць1 5 и 6 зафиксированы стопорами 14 и 15 соответственно, при этом шестерня 8, с которой связан длинный резец 6, расположена в пределах секторного выреза 10 приводной втулки 9. Шелеобразователь присоединяют к буровым штангам, вводят в скважину на заданную глубину и удаляют штифт 14. Г!од действием пружины 13, один конец которой удерживается храповым колесом 12, приводная »уб5

2 чатая втулка 9 и находящаяся с нею в кинематической связи шестерня 7 поворачиваются, в результате чего короткий резец 5 выходит за габариты корпуса и прижимается к стенке скважины. При вращении вала 1 резец 5 выпиливает щель 16 на глубину своего максимального вылета. Размер выреза 10 и его размещение относительно шестерни 8 выбирают из такого расчета, чтобы шестерня 8 вошла в зацепление с зубчатой втулкой 9 в тот момент, когда резец 5 заканчивает свой рабочий ход. B результате кинематической связи с зубчатой втулкой резец 6 утапливает подпружиненный стопор 15 и входит в контакт с забоем щели 16. С этого момента резец 5 теряет контакт с забоем и в дальнейшем по мере поворота шестерни 7 совершает холостой ход и переводится в транспортное положение, а резец 6 углубляет щель на величину его максимального вылета. По окончании рабочего хода резца 6 резец 5 фиксируется в транспортном положении стопором 15, шестерня 7 попадает в вырез 10 и выходит из кинематической связи с приводной втулкой 9. В это время резец 6 совершает холостой ход и переводится в транспортное положение, после чего устройство извлекают из скважины. Выполнение рабочего органа характеризуется более высокой скоростью щелеобразования, достигаемой как благодаря снижению трения из-за уменьшения поверхностей контакта резцов с обрабатываемым массивом (поочередный ввод резцов в работу), так и за счет уменьшения угла рабочего поворота резцов, позволяющего приблизить крайние значения угла резания, постоянно изменяющегося в процессе работы, к его оптимальному значению. В устройстве по основному изобретению угол рабочего поворота (сК ) обоих резцов одинаков и приближается к 180, в предлагаемом устройстве этот угол значительно меньше (own. ), т.е. амплитуда изменения углов резания значительно снижается. Тот факт, что в данном устройстве в отличие от прототипа в работе одновременно находится лишь один из резцов, не снижает производительности, так как в данном случае усилие подающей пружины 13 полностью реализуется на этом резце.

1. Устройство для образования щелей в скважинах по авт. св. Ке 1177479, отлинаюи ееся тем, что, с целью повышения эффективности образования щелей путем уменьшения амплитуды отклонения углов резания от оптимального значения, резцы выполнены разной длины, а шестерни их поворотных осей связаны с зубчатой втулкой с возможностью опережающего вывода короткого резца.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что зубчатая втулка выполнена с сектор323709 фиг 2 б 7

1 ным вырезом, расположенным с возможностью зацепления зубьев втулки с з бьяа ми шестерни поворотной оси длинного ец после вывода короткого "е езрезца, при этом и короткий резец в исходном положении уперт в стопор исходного положен чего органа. ения рабо4

3. У стройство по п. 2, отличающееся тем, что оно снабжено дополнительным стопором исходного положения длинного ре новленным с возможностью вывода из зацепления с длинным резцом при зацеплении зубьев втулками с зубьями шесте ни э резца.!

323709

Составитель О. Попов

Редактор A. Маковская Техред И. Верее Корректор А. Ильин

Заказ 2943/36 Тираж 454 Подписное

ВН г!ИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4