Устройство для образования скважин в грунте

 

Сущность изобретения: устройство для образования скважин в грунте содержит приводной вал, эксцентриковые втулки, металлические катки и забурник. Эксцентриковые втулки последовательно закреплены на приводном валу. Катки имеют отверстия для размещения соответствующих эксцентриковых втулок и установлены на эксцентриковых втулках с возможностью вращения. Забурник закреплен на приводном валу и размещен перед катками. Продольная ось отверстия в каждом катке смещена относительно продольной оси катка на величину, равную эксцентриситету установки соответствующей втулки. Наружная боковая поверхность каждого катка образована боковой поверхностью цилиндра вращения. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к буровой технике и предназначено преимущественно для образования скважин в грунте путем механического уплотнения.

Известно устройство для образования скважин в грунте, содержащее те же признаки, что и предлагаемое устройство [1] Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является устройство для образования скважин в грунте, включающее приводной вал, последовательно закрепленные на приводном валу эксцентриковые втулки и установленные на соответствующих эксцентриковых втулках с возможностью вращения металлические катки с отверстиями для размещения соответствующих эксцентриковых втулок [2] Недостатком известных устройств является то, что при проходке в грунтах, не дающих достаточного сцепления с катками, возникают силы, противодействующие внедрению устройства, что вызывает необходимость прикладывания к приводному валу значительные осевые усилия.

Целью изобретения является уменьшение осевых усилий при проходке в различных условиях.

Достигается это тем, что устройство для образования скважин в грунте, включающее приводной вал, последовательно закрепленные на приводному валу эксцентриковые втулки и установленные на соответствующих эксцентриковых втулках с возможностью вращения металлические катки с отверстиями для размещения соответствующих втулок, имеет размещенный перед катками и закрепленный на приводном валу забурник, при этом продольная ось отверстия в каждом катке смещена относительно продольной оси катка на величину, равную эксцентриситету установки соответствующей втулки, а наружная боковая поверхность каждого катка образована боковой поверхностью цилиндра вращения. Наружный диаметр катков последовательно уменьшается в направлении к забурнику, при этом разность между наружными диаметрами смежных катков равна учетверенному эксцентриситету установки втулки.

На фиг. 1 представлено устройство для образования скважин в грунте, разрез; на фиг. 2 то же, поперечное сечение.

Устройство для образования скважин в грунте включает забурник 1, приводной вал 2, установленные на приводном валу 2 опоры 3, между которыми на нем же установлены эксцентриковые втулки 4, закрепленные на приводному валу 2 при помощи шпонок 5, катки 6, эксцентрично установленные на эксцентриковых втулках 4, и гайку 7, соприкасающуюся с упорным подшипником 8.

Устройство работает следующим образом. При вращении приводного вала 2 эксцентрично установленные на нем при помощи шпонок 5 эксцентриковые втулки 4 свободно проворачиваются в эксцентрично выполненных отверстиях катков 6. Последние совершают кругообразные движения около оси приводного вала 2. Благодаря тому, что отверстия у катков 6 выполнены с эксцентриситетом, равным эксцентриситету втулок 4, при каждом обороте приводного вала 2 наступает момент, когда эксцентриситеты катков 6 и эксцентриковых втулок 4 складываются, при этом происходит максимальное смещение катка 6 и выход его за границы опоры 3. При этом происходит качение катка 6 по стенке скважины с одновременным ее уплотнением, причем направление вращения катков 6 противоположно направлению вращения приводного вала 2. Поворот катка 6 на некоторый угол за один оборот приводного вала 2 обуславливает смещение границ зоны уплотнения стенки скважины при каждом обороте приводного вала 2. В момент, когда эксцентриситеты втулок 4 и катков 6 взаимно компенсируют друг друга, последние займут центральное положение и смогут войти в отверстия, образованные в грунте предшествующими катками 6 или забурником 1 под действием небольшого осевого усилия. Опоры 3 воспринимают реактивные силы грунта и одновременно с катками 6 участвуют в уплотнении стенки скважины. Гайка 7 предназначена для регулирования величины зазора между катками 6 и опорами 3.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВАЖИН В ГРУНТЕ, включающее приводной вал, последовательно закрепленные на приводном валу эксцентриковые втулки и установленные на соответствующих эксцентриковых втулках с возможностью вращения металлические катки с отверстиями для размещения соответствующих эксцентриковых втулок, отличающееся тем, что оно имеет размещенный перед катками и закрепленный на приводном валу забурник, при этом продольная ось отверстия в каждом катке смещена относительно продольной оси катка на величину, равную эксцентриситету установки соответствующей втулки, а наружная боковая поверхность каждого катка образована боковой поверхностью цилиндра вращения.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что наружный диаметр катков последовательно уменьшается в направлении к забурнику, при этом разность между наружными диаметрами смежных катков равна учетверенному эксцентриситету установки втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2