Устройство для ввода элементов в стенку скважины

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ. К©ИУ СВ ВТИЗЬСТВУ

СОюз СОвфтскмк

Социапистнческик

Республик (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) ЗаяВлено 140280 (21) 2883233/22-03 (51) М. КЛ. с прмсоедименивм заявим Йо

Е 21 В 47/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30.1081. бюллетень 9 40

Дата опубликования описания 30.1081 (5З) УДК 622. 243:

:550.835(088.8) (72) Авторы изобретвния

A.Е.Земляк и А.Х.Теплицкий

А „,....

Ворошиловградский филиал Научно-исследователтл=тнзое-института строительного производства (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ЭЛЕМЕНТОВ В СТЕНКУ

СКВАЖИНЫ да(11.

Изобретение относится.к исследованию грунтов в скважине различными методами и может быть использовано, например, для заложения радиоактивных реперов при исследовании послойных деформаций грунтовых массивов и от- метке глубин перфораций.

Известны устройства для ввода эле-. ментов в стенку скважины, содержащее направляющую трубу, шарнирно-сочлененный механизм ввода элемента, соединенный со штоком реверсивного привоНедостатком устройств является воз-1 можность работы только в скважинах большого диаметра.

Известно также устройство для ввода элементов в стенку скважины, содержицее Направляющую струбу с многозвенным механизмом, начальное звено которого соединено q вводимым элементом, конечное — со штоком реверсивного привода, а звенья снабжены фиксаторами(2).

Недостатком данного устройства является возможность ввода элементов только в слабые грунты, что сужает область его применения. Это обусловлено тем, что ввод -элементов произ- З0 водится только за счет поступательного перемещения.

Цель изобретения - увеличение глубины ввода путем обеспечения передачи крутящего момента от штока к вводимому элементу.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленной внутри звеньев гибкой передачей, связанной при помощи конических шестерней с вводимым элементом и штоком реверсивного двигателя.

Гибкая передача выполнена в виде бесконечной цепи, надетой на звездочки, которые установлены с возможностью вращения в начальном и конечном звеньях, причем в звеньях выполнены отверстия для размещения фиксаторов в виде Т-образных пальцев, а в направляющей трубе установлены приспособления для извлечения фиксаторов из отверстий при подходе звеньев к криволинейному участку направляющей трубы и приспособления для введения фиксаторов в отверстия при выходе из криволинейного участка направляющей трубы, при этом приспособления для извлечения фиксаторов выло иены в виде клиновидных.бортиков, входящих в зазор между Т-образными

876976 лальцами и стенками звеньев, приспособления для введения фиксаторов выполнены в виде клиновидных выступов, а в отверстиях на звеньях и на Т-образных пальцах фиксаторов выполнены кольцевые проточки, в одни из которых установлены пружинные шайбы.

Йа фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, осевой разрез;на фиг.2 то же, общий вид, на фиг.3 . — разрез

A-А на фиг.1, на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.5 — разрез В-В на фиг.2.

Устройство для ввода элементов в стенку скважины состоит из направляющей трубы 1, внутри которой расположен многозвенный механизм, состоящий из звеньев 2, соединенных при помощи осей 3 с надетыми на них роликами 4. Многозвенный механизм выполнен составным из отдельных секций, каждая из которых состоит из несколь- 20 ких звеньев 2. На крайних звеньях каждой секции установлены звездочки 5 и 6, посаженные на втулки 7 и 8.

Звездочки 5 имеют на своей боковой поверхности прорези, а звездочки 6 — 5 сопряженные. с ними выступы. Внутри каждой секции на звездочки 5 и 6 надеты бесконечные цепи 9. Между стенками звеньев 2 и цепями 9 установлены ролики 10. Секции многозвенного механизма стыкуются при помощи осей 11,,проходящих внутри втулок 7 и 8. Звездочка 12 начального звена 13 начальной секции выполнена заодно с конической шестерней

14, входящей в зацепление с коничес35 кой шестерней 15, насаженной на вал 16, на шлицевой участок которого насажен вводимый в грунт элемент 17.

На наружной конической поверхности вводимого элемента выполнена винто- 4О вая нарезка. Звездочка 18 конечного звена 19 конечной секции многозвенного механизма выполнена заодно с конической шестерней 20, входящей в зацепление с конической шестерней g$

21, насаженной на шток 22 реверсивного привода вращательно-поступательного движения. Шток 22 соединен с конечным Мвеном 19 многозвенного механизма через двойной упорный шарикоподшипник 23. В каждом звене 2 многозвенного механизма выполнены по два отверстия 24, сопряженные с соответствующими отцерстиями на смежных звеньях. В отверстия 24 входят Т-образные фиксаторы 25 с кольцевымФ проточками, проходящие между упоров 26, закрепленных на боковых поверхностях звеньев .2. В отверстиях

24 выполнены кольцевые проточки, в которые вставлены пружинные шайбы 27. 60

В вертикальной части направляющей трубы 1 до криволинейного участка последовательно установлены клиновидные выступы 28 и клиновидные бортики 29.

В горизонтальном участке направляющей 65 трубы после криволинейного участка последовательно установлены клиновидные бортики 30 и клиновидные выступы 31.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении все звенья 2 многозвенного механизма введены в направляющую трубу 1, а вводимый элемент 17 надет на шлицевой вал 16.

Направляющая труба 1 и шток 22 выполняются из отдельных секций. Устройство при помощи направляющей трубы опускается в скважину на требуемую глубину. В процессе этого погружения последовательно наращиваются секции направляющей трубы 1 и штока 22.

После достижения заданной глубины направляющую трубу 1 закрепляют в устье скважины, шток 22 соединяют с реверсивным приводом возвратнопоступательного движения. Затем привод включают, в результате чего шток 22 передает поступательное движение звеньям 2 многозвенного механизма и через конические шестерни 21 и 20, звездочку 18, цепи 9,,звездочки 5,6 и 12, конические шестерни 14 и 15 и вал 16 передает вращательное движение вводимому элементу 17.

При подходе звеньев 2 к криволинейному участку направляющей трубы 1 клиновидные бортики 29, попадая в зазор между Т-образными фиксаторами 25 и стенками звеньев 2, извлекают фиксаторы из отверстий 24.

После извлечения фиксаторов 25 из отверстий 24 смежные звенья 2 теряют жесткое соединение между собой и последовательно проходят криволинейный участок направляющей трубы 1, при этом нарушается соосность отверстий 24 смежиых звеньев 2. После прохождения криволинейного участка направляющей трубы оси отверстий 24 смежных звеньев 2 совпадают, фиксаторы 25 вдавливаются в отверстия 24 клиновидными выступами 31. Таким образом, вводимый элемент 17, вращаясь, вдавливается в грунт через стенку скважины. Поскольку на конической части вводимого элемента 17 выполнена винтовая нарезка, то при его вращении происходит ввинчивание элемента в грунт, что снижает осевое усилие, необходимое для его ввода. Количество секций многозвенного механизма выбирается исходя из требуемой глубины ввода элементов в грунт, при этом секции стыкуются при помощи осей 11.

После ввода элементов 17 на требуемую глубину в стенку скважины привод вращения отключают, а привод поступательного движения включают в противоположном направлении..В результате этого многозвенный механизм извлека876976 ется из стенки скважины. Поскольку диаметр элемента 17 больше размера звеньев 2, а коническая часть его завинчена в грунт, то элемент при извлечении многозвенного механизма снимается со шлицевого участка вала 16 и остается в грунте.

При подходе звеньев 2 к криволинейному участку направляющей трубы 1 со стороны горизонтального участка клиновидные бортики 30, попадая в зазор между Т-образными фиксаторами

25 и стенками звеньев 2, извлекают фиксаторы из отверстий 24. После извлечения фиксаторов 25 из отверстий 24 смежные звенья 2 теряют жесткое соединение между собой и последовательно проходят криволинейный участок направляющей трубы 1, при этом нарушается соосность отверстий 24 смежных звеньев 2. После ввода всех звеньев

2 многозвенного механизма в направ- 20 ляющую трубу 1 устройство извлекают из скважины.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет вводить элементы в прочные грунты за счет его ввинчива- р5 ния и вдавливания в грунт при вращательно-поступательном движении привода, что существенно снижает усилие, необходимое для ввода элемента.

Это расширяет область применения уст-ЗО ройства.

Формула изобретения

1. Устройство для ввода элементов

35 в стенку скважины, содержащее направляющую трубу с многозвенным механизмом, начальное звено которого соединено с вводимым элементом, конечное — co штоком реверсивного привода,40 а звенья снабжены фиксаторами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения глубины ввода путем обеспечения передачи крутящего момента от штока к вводимому элементу, оно снабжено установленной внутри звеньев гибкой передачей, связанной при помощи конических шестерней с вводимым элементом и штоком реверсивного двигателя.

2 ° Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что гибкая передача выполнена в виде бесконечной цепи, надетой на звездочки, которые установлены с воэможностью вращения в начальном и конечном звеньях, причем в звеньях выполнены отверстия для размещения фиксаторов в виде Tобразных пальцев, а в направляющей трубе установлены приспособления для извлечения фиксаторов из отверстий при подходе звеньев к криволинейному участку направляющей трубы и приспособления для введения фиксаторов в отверстия при выходе из криволинейного участка направляющей трубы, при этом приспособления для извлечения фиксаторов выполнены в виде клиновидных бортиков, входящих в зазор между Т-образными пальцами и стенками звеньев, приспособления для введения фиксаторов выполнены в виде клиновидных выступов, а в отверстиях на звеньях и на пальцах выполнены кольцевые проточки, в одни из которых установлены пружинные шайбы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 562646, кл. Е 21 В 49/06, 1974.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 678906, кл. Е 21 В 47/00, 1977.