Устройство для вибровращательного бурения скважин

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬВРЕТЕН ИЯ

Союэ Советских

Соцналнстнчесинк

Республик

<м 918423

К АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТНУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.09.80 (21) 2983036/22-03 (51)М. Кл.

Е21С 100 с присоединениеаа заявки Ле3Ьаударстаеиый конатвт

СССР пв делан иаабретенвй к открытнй (23) Приоритет

Опубликовано 07.04.82. Бюллетень _#_a 13 (53) УДК 622. ,23S.62 (088.8) Дата опубликования описания 10.04.82

О. Г. Бондаренко, B. И. Важов и О. А, Бат (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-.исследовательский инсти золота и редких металлов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРОВРАЩАТЕЛЬНОЮ

БУРЕ НИ Я С К ВАЖИ Н

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам цля вибровращательного бурения скважттн.

Известно устройство цля вибровращательного бурения, включающее каретку, поцрессоренную площадку, связанную с кареткой посредством пружин, и буровуто штангу f1).

Нецостатком этого устройства является затруцненность выноса шлама иэ скважины. !

О

Наиболее близким по технической cpgности и достигаемому результату 18 пред-, ложенному техническому решению является устройство цля вибровращательного бурения скважин, включающее каретку, раз мещенную внутри замкнутой поцрессоренной площацки и связанную с ней посредством пружин, установленных на направляющих, шнековую трубу и бурильную трубу, жестко связанную со шпинделем (2).

Нецостатком этого устройства являет-, ся снижение скорости выцачи шлама по шнеку из-за наложения вибрации.

1!ель изобретения - повышение скорости выцачи шлама из скважины.

Поставленная дель цостигается тем, что устройство цля вибровращательного бурения скважин, включающее каретку, размещенную внутри замкнутой поцрессоренной площадки и связанную с ней посрецством пружин, установленных на направляющих, шнековую трубу и бурильную трубу, жестко связанную со шцинделем, снабжено двумя обгонными муфтами. Одна обгонная муфта размещена между бурильной и шнековой трубой, которая, в свою очередь, связана с подрессоренной площацкой посредством второй обгонной муфты встречного по отношению к первой муфте действия. На обойме второй обгонной муфты выполнены выступы, размещенные в пазах, которые выполнены в подрессоренной площадке. Эти пазы имеют в развертке форму, состояшую из трех сопряженньк отрезков, срецний as котopbec является частью полупараболы, à apagaaeотрезками прямых линий, верхняя из коть3 9184 рых вертикальная, а нижняя имеет угол наклона, соответствующий углу наклона параболы в точке сопряжения с ней.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, виц сбоку, на фиг, 2 — сечение А-А иа фиг. 1; на фиг, 3 — конфигурация пазов в поцрессоренной площадке (беэ муфт), вид сбоку ; на фиг. 4 — раэ« вертка паза, выполненного в корпусе подрессоренной площадки. о

Устройство состоит из поцрессоренной площадки 1, выполненной в виде замкнутой рамы, внутри которой жестко закреплены шпильки 2, служащие направляющими цля -виброврашательной каретки 3,связанной с подрессоренной площадкой 1 посрецством пружин 4. Каретка 3 снабжена шпинделем 5, жестко соединенным с внутренней обоймой 6 первой обгонной муфты, которая жестко закреплена на буриль-щ ной трубе 7 и посрецством роликов 8 связана с наружной обоймой 9, Наружная обойма 9 первой обгонной муфты также жестко закреплена на шнековой трубе 10 и связана с внутренней обоймой 11 второй обгонной муфты, состоящей также из роликов 12 и наружной обоймы 13, Наружная обойма 13 второй обгонной муфты, в свою очередь, связана с подрессоренной площадкой 1 посредством выступов 14, За выполненных на обойме 13 и входящих в криволинейные пазы 15 в теле поцрессоренной плошацки.

Устройство работает следующим образом.

Каретка 3 совершает возвратно-поступательные осевые колебания, скользя по шпилькам 2. Амплитуда колебаний каретки ограничена пружинами 4, размещенными между кареткой 3 и поцрессоренной площадкой 1. Шпинцель 5, обойма 6 и бурильная труба 7 тоже совершают при этом колебательные цвижения, одновременно вращаясь в ыаправлепии, указанном на фиг, 1 и 2 стрелкой. Вращение внутренней обоймы 6 через ролики 8 перецается внешней обойме 9, жестко связанной с шнековой трубой 10. Если шнековая труба

10 при подьеме шлама вследствие тре.— ния его о стенки скважины замедляет свое вращение, то ролики 8, увлекаемые. ею в направлении, противоположном вращению трубы 7, заклиниваются межцу выемками внутренней обоймы 6 и наружной обоймы 9 и тем самым заставляют уско-5> рять вращение шнековой трубы 10, Вторая обгонная муфта цействует встречно первой муфте, поэтому ее наружная обой23 4 ма 13 не препятствует вращению шнековой трубы 10 в прямом направлении.

Осевые колебания трубы 6 и 10 совершаются синхронно. Вместе с ними колеблется также наружная обойма 13. Благодаря наличию выступов 14, размещенных в пазах 15, обойма 13 помимо осевых колеб аний совершает также возвратно-поворотные движения, причем при движении по пазу вверх OHB поворачивается против направления вращения шпинделя 5, а при движении вниз — наоборот, в направлении движения шпинделя. Пазы 15 имеют рабочий участок П, по которому перемещаются выступы 14 при расчетной амплитуце колебаний каретки 3, и llBB вспомогательных участка 1 и Ш (см. фиг. 4), служащие цля прецохранения выступов 14 от поломки в режимах, когда амплитуца колебаний каретки 3 больше расчетной.

Участок Ц паза 15 прецставляет собой отрезок параболы, поэтому обойма 13, опускаясь по нему, движется по окружности с постоянным ускорением. Скорость ее вращения равномерно уреличивается и уже в середине участка Ц становится равной скорости вращения шнековой трубы 10. При дальнейшем опускании обой ма 13 обгоняет шнековую трубу и через ролики 12 и внутреннюю обойму 11 увлакает ее за собой. При цвижении,вверх обойма 13 поворачивается в направлении, противоположном направлению вращения шпинделя, при этом скорость движения .обоймы уменьшается, скорость вращения шнековой трубы тоже уменьшается, но благоцаря наличию первой обгонной муфты не может стать меньше скорости вращения шпинделя. 1 аким образом, устройство позволяет обеспечить при выброврашательном бурении в течение одного периода колебаний неравномерное вращение шнековой трубы, а и м еeн ноo: при подьеме шнека скорость вращения его ниже, чем при опускании, что вецет к увеличению скорости цвиже ния шлама по шнеку.

Формула изобретения

1. Устройство для вибровращательного бурения скважин, включающее каретку, размещенную внутри замкнутой поцрессоренной площадки и связанную с ней посрецством пружин, установленных на направляющих, шнековую трубу и бурильную трубу, жестко связанную со шпинделем, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с це5 918423 6 лью повышения скорости выдачи шлама из состояшую из трех сопряженных отрезков, скважины, оно снабжено двумя обгонны- средний из которых является частью поми муфтами, при этом бурильная труба лупараболы, а крайние - отрезками пряпосредством обгонной муфты связана со мых линий, верхняя из которых вертикашнековой трубой, а шнековая труба.- с s льная, а нижняя имеет угол наклона, соподрессоренной плсщадкой посредством ответствуюший углу наклона параболы в второй обгонной муфты встречного по от- точке сопряжения с ней. ношению к первой муфте действия, при этом на обойме второй обгонной муфты Источники информации, выполнены выступы, размешенные в па- 10 принятые во внимание при экспертизе зах, которые выполнены в подрессоренной 1. Авторское свидетельство СССР плоша дке. № 397641, кл. Е 21 С 5/00, 1971, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч a - 2. Авторское свидетельство СССР по ю ш е е с я тем, что пазы в подресеорен- заявке ¹ 2752562, кл. Е 21 С 7/ОО, ной плошадке имеют в развертке форму, 15 1979 (прототип).

МВ423

4с 8

Составитель Ю. Стрелов

Редактор К. Волощук Техред А. Бабинеи Корректор Ю. Макаренко

Заказ 2077/7 Тираж 624 Подписное

ВКИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раууская наб„ д 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгороду ул Проектная, 4