Расширитель

 

Использование: в горном оборудовании и для бурения котловых полостей во взрывных скважинах. Сущность изобретения: в корпусе установлен с возможностью ограниченного поворота внутренний патрон/ оборудованный приводом управления. Привод выполнен в виде поршня-толкателя, в верхней цилиндрической части которого имеются продольные выступы. Поршень содержит верхнюю часть с клинообразным выступом и нижнюю часть, между которыми выполнена проточка, при этом в поршне, патроне и корпусе выполнены каналы, соединяющие дистанционный источник сжатого воздуха с полостями, образованными в поршне, а пальцы, установленные в патроне , соединены с корпусом и поршнем с возможностью перемещения их в пазах поршня и корпуса. Кроме того, лапы снабжены отражателем, выполненным в виде сектора трубы, закрепленного на внутренней поверхности лап. 1 з,п.ф-лы, 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 7/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861957/03 (22) 23.08.90 (46) 28.02.93. Бюл. М 8 (71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по проблемам развития Канско-Ачинского угольного бассейна (72) Р.Б.Желукевич, А,НЛеоненко, А.И.Хорош и И;П,Салато (56) Авторское свидетельство СССР

%.1666677, кл. Е 21 В 7/28, 1989. (54) РАСШИРИТЕЛЬ (57) Использование: в горном оборудовании и для бурения котловых полостей во взрывных скважинах. Сущность изобретения: в корпусе установлен с воэможностью ограниченного поворота внутренний патрон, Изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированным буровым устройствам, и редназначенным для бурения взрывных скважин и котловых полостей в этих скважинах.

Целью изобретения является повышение надежности работы расширителя.

На фиг,1 показан расширитель, общий вид; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг.1; на фиг,4 — разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 — положение лап с шарошками в крайнем раскрытом положении при образовании расширения в скважине; на фиг.6 — разрез Г-Г на фиг.5.

Расширитель состоит из корпуса 1, расположенного внутри корпуса 1 патрона 2 и породоразрушающих органов. Породоразруша!ощие органы выполнены в виде шарошек 3, смонтированных с возможностью

„„5U„1798470 А1 оборудованный приводом управления. Привод выполнен в виде поршня-толкателя, в верхней цилиндрической части которого имеются продольные выступы. Поршень содержит верхнюю часть с клинообразным выступом и нижнюю часть, между которыми выполнена проточка, при этом в поршне, патроне и корпусе выполнены каналы, соединяющие дистанционный источник сжатого воздуха с полостями, образованными в поршне, а пальцы, установленные в патроне, соединены с корпусом и поршнем с возMoæíoñòüþ перемещения их в пазах поршня и корпуса, Кроме того, лапы снабжены отражателем, выполненным в виде сектора трубы, закрепленного на внутренней поверхности лап, 1 з,п.ф-лы, 6 ил. свободного вращения на лапах 4, Лапы 4 с отражателями 5 присоединены к донной части патрона 2 при помощи осей 6. Патрон 2 установлен в корпусе 1 с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной О оси и соединены посредством трех радиаль- О© ных пазов 7 и пальцев 8. Породоразрушаю- 4 Ь щие органы оборудованы механизмом выдвижения шарошек, выполненным в виде поршня-толкателя 9 с проточкой 10, выступом 11 и уступом 12 в нижней части, а также клинообразным выступом 13 с винтовой поверхностью и цилиндрической втулкой 14 с продольными выступами 15 в верхней части.

Поршень-толкатель 9 оборудован пружиной сжатия 16 и установлен с возможностью скольжения по винтовой поверхности выступа 13 поверхности зуба 17; жестко со1798470 единенного с корпусом 1. Пальцы 8 закреплены в патроне 2, входят в пазы 7 корпуса 1 и продольные пазы 18 поршня-толкателя 9.

В корпусе 1 выполнены каналы 19, 20, а

B патроне каналы 21, 22. Поршень-толкатель

9 имеет канал 23 для связи с его надтоковой полостью.

Расширитель работает следующим образом.

Для осуществления бурения скважины расширитель подсоединяют к штанге бурового станка, При этом поршень-толкатель 9 занимает крайнее верхнее положение и удерживается в этом положении под действием пружины 16 и сжатого воздуха, поступающего в подштоковую полость через каналы 19 и 21. Лапы 4 упираются в аксиальном направлении в донную часть паза патрона 2, а в радиальном направлении — в выступ 11 поршня-толкателя 9 и удерживаются в этом положении в процессе бурения скважины.

Для расширения скважины прекраща1от вращение, снижают осевую нагрузку на шарошки 3 и производят поворот расширителя в сторону, обратную направлению вращения его в процессе бурения скважины на 30 . При этом корпус 1, разворачиваясь относительно продольной оси патрона 2 и поршня-тол кателя 9, Перекры вает частично в радиальном направлении канал 20 выступом 15, увеличивая давление воздуха на входе в расширитель, открывает канал 23, который был закрыт зубом 17 корпуса 1, и перекрывает канал 21. Через канал 23 воздух попадает в нэдштоковую полость поршня-толкэтеля 9, а в подштоковую полость доступ воздуха прекращается, Сжатый воздух передвигает поршень-толкэтель 9 вниз до упора уступа 12 в плечи лап 4, освобождая от контакта выступ 11 с лапами 4, при этом лапы шарошек заходят в проточку 10.

Пальцы 8, установленные в патроне 2 с возможностью перемещения s радиальных пазах 7 корпуса 1 и продольных пазах 18 поршня-толкателя 9, обеспечивают перемещение поршня-толкателя 9 относительно продольной оси патрона 2 и не дают возможности поворота его в радиальном направлении.

При включенной подаче воздуха начинают вращение буровой штанги на пониженных оборотах в том же направлении, что и при бурении скважины, и осуществляют подъем расширителя на требуемую высоту.

После завершения подьема расширителя увеличивается частота вращения буровой штанги до номинальных оборотов и за счет давления воздуха в надштоковой полости

1. Расширитель, включающий корпус, в котором выполнен зуб, установленный в корпусе с возможностью ограниченного поворота патрон, подвижно установленные на осях, закрепленных в патроне, лапы с шарашками и механизм выдвижения шарошек, выполненный в виде поршня-толкателя с

40 клинообразным выступом в верхней части и проточкой в нижней части, зуб корпуса размещен с возможностью скольжения по поверхности клинообразного выступа, а лапы шарашек установлены с возможностью за45 хода в проточку поршня толкателя, полости которого соединены с полостью корпуса через каналы для подачи воздуха на забой, выполненные в патроне и поршне, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения

50 надежности, в поршне-толкателе в верхней цилиндрической части, контактирующей с корпусом, выполнены продольные выступы с возможностью частичного перекрытия каналов подачи воздуха на забой при реверсе

55 в момент перехода с режима бурения на режим расширения.

2. Расширитель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что лапы снабжены отражателем, выполненным в виде сектора трубы, закрепленного на внутренней поверхности лап.

1О

30 поршень-толкатель 9 уступом 12 давит на лапы 4 и начинает разворачивать их относительно осей 6, поджимая режущие кромки шарошек 3 к стенам скважины. Режущие кромки шарашек 3 (за счет трения о стенки скважины) создают крутящий момент на буровой штанге, который преодолевается приводом вращения буровой штанги. При передаче крутящего момента от корпуса 1 кпатрону 2 зуб 17 корпуса 1, перемещаясь по винтовой наклонной поверхности выступа

13 поршня-толкателя 9, перемещает последний вниз, создавая дополнительное усилие на лапах 4. Затем незначительным перемещением буровой штанги вниз осуществляется полный разворот лап 4 на осях б и вывод шарошек 3 в крайнее положение, при этом открывается канал 20 для увеличения подачи воздуха на забой. Воздушный поток, проходя через каналы 22, ударяется в отражатель 5, изменяет направление и попадает в .среднюю часть основания расширенной скважины. Это улучшает очистку забоя от продуктов разрушения перед каждой из шарошек, После полного разворота лап 4 с шарашками 3 увеличивается осевая нагрузка и производится расширение скважины на необходимом интервале, Формула изобретения

1798470 иг.

23

Фиг.З фиг.ц

1798470

Фкг.5

à — Г повернуто

Фиг.б

Составитель P.Æåëóêååè÷

Техред М.Моргентал Корректор МЯетрова

Редактор Т.Ходакова

Заказ 757 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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