Устройство для нарезания щелей на стенках скважин

 

Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет упростить эксп- «уатацию устр-ва при нарезании продольных щелей за счет обеспечения вывода режущей кромки из корпуса (К) продольным перемещением бурового тава. Для этого в К 1 коаксиально с возможностью продольного перемеще- ;ния установлен толкатель резца 3 в виде штока (Ш) 2 с выступами 8, 9. При этом резец 3 щарнирно закреплен в сквозном пазу с окном 5 К 1 с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии К 1 и вывода кз него через окно 6. Элементы торможения К 1 выполнены в виде поперечных рифлей 24. В К 1 выполнено отверстие 10, W 4 СП ю со vl С5 21

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК g 4 E 21 С 37/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4142592/22-03 (22) 04. 11. 86 (46) 23.01.89. Бюл. У 3 (71) Вос очный научно-исследовательский институт по безопасности работ в горной промышленности (72) Л.К.Волошин, В.М.Неборский, Н.А.Вдовенко и Е.В.Романов (53) 622 ° 24,051.47+57 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР по заявке В 4037822, кл . Е 21 С 37/00, 26.03.87.

Авторское свидетельство СССР !! 247165, кл. Е 21 В 10/20, 1965. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАРЕЗАНИЯ ЩЕЛЕЙ

i НА СТЕНКАХ СКВАЖИН

„„SU„„1452 76 А1 (57) Изобретение относится к горной пром-сти и позволяет упростить экспауатацию устр-ва при нарезании продольных щелей за счет обеспечения вывода режущей кромки из корпуса (К) продольным перемещением бурового тава. Для этого в К 1 коаксиально с возможностью продольного перемеще;ния установлен толкатель резца 3 в виде штока (Ш) 2 с выступами 8, 9. ,При этом резец 3 шарнирно закреплен в сквозном пазу с окном 5 К 1 с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии К 1 и вывода из него через окно 6. Элементы торможения

К 1 выполнены в виде поперечных риф24. В К 1 выполнено отверстие 10, Е

1452976 а в Ш 2 — отверстие 11, в которые вводятся стопор 12 исходного положения Ш 2 в К 1 с центральным отверстием 13 и регулнровочным винтом 14.

Перемещение стопора 12 из отверстия

11 в отверстие 10 и обратно осуществляется узлом расцепления стопора 12 в виде толкающего стержня 15 с фигурным хвостовиком 16. Резьбовое отверс тиее 21 в торце Ш 2 служит хвостовиком связи с буровым ставом бурильной установки. При упоре стержня 15 в забой скважины последний входит в Ш 2, выводит стопор 12 из К 1 и фиксируетИзобретение относится к горной промышленности, а именно. к породоразрушающему инструменту, и может быть использовано для образования в стенках скважин вдоль ее оси щелей — кон- 5 центраторов напряжений для последующего направленного расчленения массива горных пород, например, нагнетанием жидкости, Целью изобретений является упроще- 10 ние эксплуатации устройства при нарезании продольных щелей эа счет обеспечения вывода режущей кромки из корпуса продольным перемещением бурового става. 15

На фиг.1 показано устройство для нареэания щелей, продольный разрез, на фиг.2-4 — соответственно сечения

А-А, Б-Б и В-В на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, толкатель резца в виде штока 2, установленный в корпусе коаксиально с воэможностью продольного перемещения, шар" нирно закрепленный в корпусе 1 и про- 25 ходящий через радиальную сквозную проточку в штоке 2, резец 3 на оси 4.

Для шарнирного закрепления резца 3. в корпусе 1 имеется сквозной паз с окном 5, а для вывода резца 3 из корпу- 30 са в процессе резания поворотом в продольной плоскости симметрии корпуса — окно 6. Через проточку 7 штока

2 проходит резец 3 между выступами 8 и 9 соответственно для. выталкивания 35 резца 3 при резании и для завода резся ° При последующей подаче устр-ва в сторону забоя К 1 стремится сМегтиться относительно lll 2 в сторону, противоположную направлению подачи, при этом выступ 8 Ш 2 воздействует на резец 3 и выводит его режущую кромку через окно 6 sa пределы К 1 и резец 3 врезается в стенку скважины, прорезая щель. При возвращении устр-ва на заданную отметку выступ 9

Ш 2 воздействует на резец 3, вводит его внутрь К 1 через окно 6, предохраняя его от заклинивания. 2 s.n. ф-лы, 4 ил. ца 3 в корпус при обратном ходе устройства в процессе резания.

В корпусе имеется отверстие 1О, а в штоке — отверстие 11, в которые вводятся стопор 12 исходного положения штока 2 в корпусе с центральным отверстием 13 и регулировочным винтом 14, Стопор 12 перемещается иэ отверстия 11 в отверстие 10 и обратно узлом расцепления стопора в виде толкающего стержня 15, который своим фигурным хвостовиком 16 проходит через отверстие 13 в стопоре 12, а другим концом с двумя углублениями 17 фиксируется относительно корпуса 1 с помощью подпружиненного фиксатора положения стержня 15 (шарика 18, пружины 19 и винта 20) в одном их двух крайних положений:.выдвинутом " стос. пор 12 находится одновременно в отверстии 11 и в отверстии 10; полуутопленном — стопор 12 полностью находится только в отверстии 11. Реэь- бовое отверстие 21 в торце штока 2 служит хвостовиком связи штока с буровым ставом бурильной установки.

Для подачи воды в зону резания в штоке 2 имеется канал 22, а для выхода шлама — пазы 23. На наружной поверхности корпуса 1 имеются поперечные рифли 24, являющиеся .элементами торможения корпуса в скважине, что способствует увеличению силы резания и облегчает вывод устройства из шпура. Выступы 8 обращены друг к другу в направлении продольной оси глубины реза н соответствии с конструктивными параметрами устройстна, исключающими его самозаклинивание и деформацию. После этого устройство возвращается на заданную отметку.

При этом выступом 9 шток ноздействует на резец 3, вводит его внутрь корпуса 1 через окно 6 и тем самым предохраняет резец 3 от заклинивания в прорезанной щели при обратном ходе. Цикл резания повторяется до голучения зародышевой щели необходимой глубины вруба.

Фо р мул а и з о б р е т е ни я

1. Устройство для нареэания щелей на стенках скважин, включающее корпус со сквозным пазом, резец,. установленный н пазу, шарнирно связанный с корпусом с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии корпуса и вывода из него режущей кро ".ки, толкатель резца в ниде штока, коаксиально установленного в корпусе с возможностью продольного перемещения, хвостоник связи с буровым станом, .о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с ! целью упрощения эксплуатации устройства при нарезании продольных щелей за счет обеспечения вывода режущей кромки из корпуса продольным перемещением бурового става, устройство снабжено элементами торможения корпуса в скважине, стопором исходного положения штока толкателя резца в корпусе и узлом расцепления стопора, при этом хвостовик снязи с буровьп4 станом расположен на торце штока толкателя резца, 2, Устройство по п.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что шток выполнен с радиальной сквозной проточкой и обращенными друг к другу в направлении его продольной оси толкающими выступами, расположенными по обе стороны сквозной проточки, при этом резец расположен в радиальной сквозной проточке между толкающими выступами, а шток — с выходом его торцов эа торцы корпуса, причем .узел расцепления стопора выполнен в виде толкающего стержня, установленного на торце штока, противолежащем торцу с хвостоником связи с буровым станом, с выходом за этот торец, возможностью продольного перемещения и механического воздействия на стопор, и подпружиненного шарикового фиксатора в положении толкающего стержня.

3 1452976 ! штока и расположены по обе стороны сквозной проточки ° Шток 2 расположен с выходом его торцов эа торцы корпуса. Стержень 15 расположен на торце штока, протинолежащем торцу с хносто- 5 виком связи с буровым станом, с выходом за этот торец, Устройство работает следующим образом.

В исходном положении шток 2 резь10 бовым отверстием 21 соединен с буровым станом, Резец 3 режущей кромкой не выходит за габариты устройства.

Стопор 12 введен в отверстие 10 корпуса и в отверстие 11 штока 2. Стер.жень 15 выдвинут из корпуса l и зафиксирован шариком 18, чем зафиксировано неподвижное положение штока относительно корпуса, следовательно, преждевременное выталкивание резца 3 из корпуса под действием сил гравитации и трения исключается.

B пробуренную необходимой длины скважину вставляют устройство и, наращивая буровой став, проталкивают

25 устройство по скважине до упора стержня 15 н забой скважины. При этом стержень 15 входит в шток 2, вынодит стопор 12 из корпуса 1 и фиксируется в таком положении шариком

18.

После этого устройство перемещается к той части скважины, где необходимо нарезать щель.

При последующей подаче устройства от заданной отметки в сторону забоя с подвижным относительно корпуса штоком 2, корпус под действием сил трения между скважиной и его рефленной поэерхностью, а в восходящих 40 скважинах и дополнительно за счет сил гравитации, стремится сместиться относительно штока 2 в сторону, противоположную направлению подачи. В этом случае выступ 8 штока воздейст- 45 вует на .резец 3 по наклонной поверхности и выводит его режущую кромку через окно 6 за пределы корпуса. Резец 3 врезается в стенку скважины и под действием усилия подачи бурового 50 става продвигается в сторону забоя скважины, прорезая щель в стенке скважины параллельно ее продольной оси. В процессе резания возникает дополнительное усилие распора корпуса в стенку скважины и, следовательно, формируется дополнительная величина силы трения между корпусом и стенкой скважины, что способствует созданию

1452976

3. Устройство по п.1, о т л ив ч а ю щ е е с я тем, что элементы торможения корпуса выполнены в виде (. поперечных рифель на наружной поверхности корпуса..

E- Е по8ернуто д-а

Составитель О.Попов

Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык

Корректор И. Самборская!.

Заказ 7145/24 Тираж 449 Подписное

ВНК1ПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород„ ул. Проектная, 4