Устройство для бурения скважин

 

Изобретение относится к строительству и буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин. Цель изобретения - уменьшение высоты и повышение эффективности работы за счет увеличения нагрузки на забой. Устройство подвешено на базовой машине и состоит из телескопической штанги (Ш), рабочего органа (РО), каната подвески Ш, соединенного с барабаном 18 лебедки, вращателя и механизма принудительной подачи РО. Механизм включает гидроцилиндры 27, корпуса которых установлены на раме базовой машины, обойму 28 с конической внутренней поверхностью, втулки (В) 16, размещенные на канате, и подпружиненные конические сухари 29, размещенные внутри обоймы 28 с возможностью взаимодействия с В 16. Обойма 28 соединена со штоком гидроцилиндров. Нижняя секция Ш скреплена с РО и соединена с нижним концом каната подвески Ш с возможностью вращения Барабан 18 установлен с возможностью осевого перемещения . Торцовые поверхности В 16 выполнены в форме сферы, одни - выпуклыми, другие - вогнутыми. Внутренние отверстия В 16 имеют двусторонние скосы Центрирующие кольца Ш установлены между В 16 и внутренними поверхностями секций Ш. Вращатель передает момент Ш и РО, а осевую нагрузку осуществляет механизм принудительной подачи РО. При опускании штоков гидроцилиндров 27 обойма 28 взаимодействует с сухарями 29, последние обжимают В 16 и опускают канат подвески и РО, раздвигая секции Ш. 2 з.п. ф-лы, 7 ил. б-б г Ё О OJ 00 СО о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si>s Е 21 О 1(06

ГОСУДАРС ГВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОбРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

В б.б (21) 4495482/03 (22) 20.10.88 (46) 30.03.91. Бюл. N- 12 (71) Научно-производственное объединение фундамеитостроения "Союзспецфундаменттяжстрой" (72) М.C.Oâ÷àðîâ, О.Б.Скопинцева и Ю.А.Соколов (53) 624.154.34 (088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

М 857355, кл. Е 21 В 7/28, 1979.

Авторское свидетельство СССР

М 1218055, кл. Е 21 В 7/28, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Изобретение относится к строительству и буровой технике и м.б. использовано для бурения скважин. Цель изобретения— уменьшение высоты и повышение эффективности работы эа счет увеличения нагрузки на забой. Устройство подвешено на базовой машине и состоит из телескопической штанги(Ш), рабочего органа (РО), каната подвески Ш, соединенного с барабаном

18 лебедки, вращателя и механизма прину.БЫ 1638309 А1 дительной подачи РО, Механизм включает гидроцилиндры 27, корпуса которых установлены на раме базовой машины, обойму

28 с конической внутренней поверхностью, втулки (В) 16, размещенные на канате, и подпружиненные конические сухари 29, размещенные внутри обоймы 28 с возможностью взаимодействия с В 16. Обойма 28 соединена со штоком гидроцилиндров.

Нижняя секция LU скреплена с PO и соеди- . нена с нижним концом каната подвески Ш с возможностью вращения. Барабан 18 установлен с возможностью осевого перемещения. Торцовые поверхности В 16 выполнены в форме сферы, одни — выпуклыми, другие— вогнутыми. Внутренние отверстия В 16 имеют двусторонние скосы.Центрирующие кольца Ш установлены между В 16 и внутренними поверхностями секций Ш. Вращатель передает момент Ш и РО, а осевую нагрузку осуществляет механизм принудительной подачи PO. При опускании штоков гидроцилиндров 27 обойма 28 взаимодействует с сухарями 29, последние обжимают В

16 и опускают канат подвески и Р0, раздвигая секции Ш, 2 з.п. ф-лы, 7 ил.

1638309

Изобретение относится к строительству и буровой технике и может быть использовано для бурения скважин.

Цель изобретения — уменьшение высоты и повышение эффективности работы за счет увеличения нагрузки на забой.

На фиг.1 изображено устройство для бурения, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б — Б на фиг.2 (гидроцилиндры условно совмещены с плоскостью разреза); на фиг.4 — нижняя часть устройства, продольный разрез; на фиг.5 — узел I на фиг.4; на фиг.6 — гидрокинематическая схема устройства; на фиг.7 — узел II на фиг.3.

Устройство для бурения скважин смонтировано на базовой машине 1 посредством верхнего 2 и нижнего 3 кронштейнов, к которым посредством рамы 4 и раскосов 5 прикреплен конический редуктор 6. Выходной вал редуктора (вращателя) 6 через муфту 7 соединен с цилиндрическим редуктором 8, который в свою очередь связан с выходным валом базовой машины 1, Кожух 9 жестко соединен с корпусом (верхней крышкой) вращателя 6. установленного на раме 4 базовой машины. Внутри кожуха

9 размещена телескопическая штанга квадратного сечения, состоящая из нижней 10, средней 11 и верхней 12 секций. Количество секций зависит от глубины скважины, Нижняя секция 10 посредством подшипникового узла, состоящего из подшипников 13 и конусного коуша 4, соединена с нижним концом каната 15 подвески (фиг.4 и

5). На канате 15 подвески размещены втулки 16, торцовые поверхности которых выполнены в форме сферы. Одни торцы втулок выпуклые, другие — вогнутые. Внутренние отверстия BTyrloK могут иметь двусторонние скосы 17 для центрации их относительно канала 15. Верхний конец каната 15 подвески соединен с барабаном 18 лебедки посредством замка 19, который может перемещаться по барабану с помощью болта 20. Барабан имеет винтовую канавку 21 для размещения каната 15 с втулками 16, Барабан лебедки установлен на оси 22 с возможностью перемещения вдоль нее.

Для вращения барабана 18 применен гидромотор 23 и зубчатая передача 24 (фиг.6), Блок 25 обеспечивает поджатие каната 15 с втулками 16 к барабану. На нижней секции

10 закреплен рабочий орган 26, Механизм принудительной подачи рабочего органа(не обозначен) кроме втулок I6 включает гидроцилиндры 27, корпуса которых установлены на верхней крышке вращателя 6, обойму 28 с конической внутренней поверхностью, соединенную со штоками гидроцилиндров 27, и конические сухари 29, поджатые пружина5

15 новленные между втулками 16 и внутренни20

50 забой. Как только рабочий орган входит в золотник 39

45 ми 30 относительно обоймы 28. На кожухе

31, скрепленном с кожухом 9, установлен упор 32 с возможностью взаимодействия с сухарями 29.

Подвод жидкости к гидроцилиндрам 27 и гидромотору 23 осуществляется от базовой машины через гидромагистрали 33 — 38.

В гидромагистрали установлен напорный золотник 39 для обеспечения последовательной работы гидромотора и гидроцилиндров.

Для обеспечения вертикальной устойчивости каната 15 с втулками 16 применены подвижные центрирующие кольца 40. устами поверхностями секций телескопической штанги.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом, В транспортном положении секции 10—

12 телескопической штанги находятся в сложенном положении в кожухах 9 и 31 (фиг.1), рабочий орган 26 прижат к коническому редуктору 6, канат 15 с втулками 16 полностью намотан на барабан 18, при этом барабан находится в крайнем левом положении, штоки гидроцилиндров 27 — в выдвинутом состоянии, а сухари 29 разомкнуты.

Маневрами базовой машины 1 совмещают ось рабочего органа с намеченной осью скважины. Включают вращение рабочего органа 26 от вала отбора мощности через цилиндрический 8 и конический 6 редукторы, Подачей жидкости через гидромагистраль 33 приводят во вращение гидромотор 23. Гидромагистраль 33 сообщена с гидромагистралью 35, поэтому жидкость поступает одновременно и к напорному золотнику 39, который настроен на определенное давление, достаточное для выполнения вспомогательной операции подъема и опускания каната 15 с телескопической штангой. При вращении гидромотора 23 приводится во вращение зубчатая передача 24, которая в свою очередь вращает ось 22, последняя, соответственно, через шлицевое соединение — барабан 18, на котором намотан канат 15 с втулками 16. Происходит опускание рабочего органа 26 на контакт с забоем, в гидромагистрали 35 поднимается давление жидкости, достигая значения. при котором открывается напорный

Жидкость через гидромагистрали 36 и

37 поступает в штоковые полости гидроцилиндров 27, Так как штоки гидроцилиндров связаны с обоймой 28 механизма принудительной подачи рабочего органа, происходит отход сухарей 29 от упора 32, Под

1638309 действием пружин 30сухари перемещаются вверх по конической поверхности обоймы

28, зажимают втулки 16 на канате 15 и осуществляют посредством гидроцилиндров подачу рабочего органа с усилием, необходимым для разрушения грунта, Максимальная величина задавливания рабочего органа 26 в грунт определяется ходом штоков. После разрушения грунта подачей жидкости в гидромагистрали 34 и 38 происходит одновременное выдвижение штоков гидроцилиндров 27 и вращение гидромотора 23 в обратную сторону, что в cBol0 очередь вызывает вращение барабана 18 и наматывание на него каната 15. При достижении сухарями 29 упора 32 они перемещаются вниз, сжимая пружины 30, и освобождают от захвата втулки 16 на канате

15. Жидкость, продолжая поступать в гидромотор, обеспечивает полный подьем каната

15, складывание телескопической штанги и выход рабочего органа с грунтом из забоя.

За счет постоянного вращения рабочего органа от вала отбора мощности базовой машины происходит разбрасывание разрушенного грунта. Затем цикл бурения повторяют.

Формула изобретения

1. Устройство для бурения скважин, включающее раму базовой машины, породоразрушающий рабочий орган, телескопическую штангу, соединенную нижней секцией с рабочим органом, канат подвески телескопической штанги, нижний конец которого соединен с нижней секцией телескопической штанги, а верхний — с барабаном

5 лебедки, и вращатель, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения высоты и повышения эффективности работы за счет увеличения нагрузки на забой, оно снабжено механизмом принудительной подачи рабо10 чего органа, выполненным из гидроцилиндров, корпуса которых установлены на раме, из обоймы с конической внутренней поверхностью, соединенной со штоками гидроцилиндров, из втулок, размещенных на канате

15 подвески, и иэ подпружиненных конических сухарей, размещенных внутри обоймы с возможностью взаимодействия с втулками, при этом нижняя секция телескопической штанги соединена с канатом подвески с

20 возможностью вращения, барабан лебедки установлен с возможностью осевого перемещения, а торцовые поверхности втулок выполнены в форме сферы. одни из которых выпуклые, другие — вогнутые.

25 2. Устройство по и. l. о т л и ч а ю щ е ес я тем, что внутренние отверстия втулок выполнены с двусторонними скосами.

3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что телескопическая штанга снаб30 жена центрирующими кольцами, установленными между втулками и внутренними поверхностями секций телескопической штанги.

1638309

1б38309

zt

Составитель Л.Черепенкина

Редактор. М.Петрова Техред М.Моргентал Корректор Л.Патай

Заказ 968 Тираж 287 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101