БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 1995 года по МПК E21C11/00 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вращательного бурения скважин.

Известна распорная колонка [1], имеющая подвижную по высоте консоль, закрепленную на ней посредством зажимного элемента и предназначенную для установки станка. Консоль шарнирно соединена с зажимным элементом с возможностью вращения в плоскости, параллельной вертикальной оси колонны.

Недостаток указанной колонки - отсутствие элемента, позволяющего вращать консоль в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси колонки.

Известно также устройство для бурения скважин [2], включающее распорную колонку с продольными направляющими, в которых с возможностью перемещения, установлена каретка, на которой закреплена консоль с продольными направляющими, в которых с возможностью перемещения установлена каретка буровой машины. Консоль и распорная колонка выполнены каждая из двух частей, связанных одна с другой посредством продольных направляющих с возможностью относительного перемещения. Каретка распорной колонки и каретка буровой машины выполнены каждая с продольными парами для размещения соответственно двух частей распорной колонки и консоли.

Недостаток известного устройства - отсутствие элемента, позволяющего вращать консоль в плоскостях, параллельных вертикальной и горизонтальной осям распорной колонки, что существенно сужает его технологические возможности, а также наличие рычажного механизма подачи, который требует постоянного манипулирования с ним в процессе бурения и значительных усилий для постоянной подачи на забой буровой машины при бурении.

Цель изобретения - снижение трудоемкости буровых работ за счет создания усилия предварительного поджатия бурового става к забою, а также расширение возможностей бурового станка за счет бурения вееров скважин в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

На фиг.1 - 3 показан буровой станок; на фиг.4 - схема механизма подачи станка; на фиг.5 - сечение А-А на фиг.1.

Буровой станок содержит распорную стойку 1, на которой с возможностью осевого перемещения в вертикальной плоскости установлена при помощи хомута 2 направляющая балка 3 с упором 4 для крепления станка к плоскости бурения. На направляющей балке 3 с возможностью перемещения расположена каретка 5 с вращателем 6. Распорная стойка 1 выполнена из двух частей, связанных друг с другом с возможностью относительного перемещения. На направляющей балке 3 закреплен механизм подачи 7 с узлом управления 8. Механизм подачи 7 выполнен в виде замкнутой цепной передачи 9 с пружинным аккумулятором 10, установленным в корпусе каретки 5 и выполненным в виде связанного с концами цепи 9 и подпружиненного относительно корпуса каретки 5 пружиной 11 стержня 12.

Узел управления 8 выполнен в виде одноступенчатого редуктора 13. На валу 14 редуктора 8 установлены звездочки 15, а на валу 16 закреплен храповой механизм 17. Рукоятка 18 для вращения редуктора имеет возможность установки на каждом из валов 14, 16 редуктора 13 с последующей фиксацией храповым механизмом 17.

В каретке 5 выполнено отверстие, перпендикулярное отверстию под распорную стойку 1 для установки с возможностью продольного перемещения опоры 19. В крайних положениях опора 19 фиксируется стопорным винтом 20. На направляющей балке 3 на каждой боковой стороне выполнены хомуты 21, последние из которых крепятся к опоре 19 с возможностью расположения направляющей балки 3 с одной или другой стороны относительно распорной стойки 1. Подобная конструкция направляющей балки 3 позволяет поворачивать ее в горизонтальной и вертикальной плоскостях на 360^о относительно распорной стойки 1. На направляющей балке 3 установлен кондуктор 22 для направления бурильной штанги 23.

Буровой станок работает следующим образом. Первоначально устанавливается распорная стойка 1 и распирается в выработке. Затем при помощи хомута 2 устанавливается на требуемой высоте направляющая балка 3 с последующей ее фиксацией. При помощи хомута 21 направляющая балка 3 фиксируется в необходимом положении. Выдвигают упор 4 до упора в поверхность бурения. На направляющей балке 3 устанавливают кондуктор 22, который служит для направления бурильной штанги 23. При необходимости бурения вееров скважин направляющая балка 3 устанавливается на требуемой высоте под требуемым углом к вертикали и горизонтали. Бурильная штанга закрепляется во вращателе 6 с последующим бурением. Подача вращателя 6 с бурильной штангой 23 к забою осуществляется вращением рукоятки 18. Для облегчения работы оператора рукоятку 18 устанавливают на вал 14 и включают храповой механизм 17. При вращении рукоятки 18 через звездочки 15, цепь 9 стержень 12 поджимает пружину 11. Храповой механизм 17 препятствует разжатию пружины 11 в сторону, противоположную забою. Разжимаясь, пружина 11 толкает каретку 5 с вращателем 6 в сторону забоя, автоматически создавая осевое усилие, необходимое для бурения.

Для извлечения бурильной штанги 23 из скважины необходимо отключить храповой механизм 17 и вращать рукоятку 18 в обратную сторону. Результатом перестановки рукоятки 18 поочередно на валы 14 и 16 является изменение скорости подачи каретки 5 с вращателем 6 по направляющей балке 3.

Использование: в строительстве для проходки скважин под коммуникации. Буровой станок содержит распорную стойку с кареткой, направляющую балку, установленную с возможностью поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, и механизм подачи. Каретка с вращателем подвижно установлены на направляющей балке. Механизм подачи включает цепную передачу с пружинным аккумулятором, установленным в корпусе, и узел управления. Пружинный аккумулятор выполнен в виде связанного с концами цепи подпружиненного относительно корпуса стержня. Узел управления выполнен в виде одноступенчатого редуктора, на одном из валов которого установлены звездочки. Рукоятка устанавливается на любом из валов. 5 ил.

БУРОВОЙ СТАНОК, содержащий распорную стойку, на которой с возможностью осевого перемещения в вертикальной плоскости закреплена направляющая балка с упором, установленную с возможностью перемещения по направляющей балке каретку с вращателем, механизм подачи с узлом управления и рукояткой, закрепленный на концевой части направляющей балки кондуктор для бурового инструмента, отличающийся тем, что механизм подачи выполнен в виде замкнутой цепной передачи с пружинным аккумулятором, который установлен в корпусе каретки и выполнен, в свою очередь, в виде связанного с концами цепи, подпружиненного относительно корпуса каретки стержня, при этом узел управления выполнен в виде одноступенчатого редуктора, на одном из валов которого установлены звездочки цепной передачи, а для зарядки аккумулятора и работы на двух скоростях рукоятка имеет возможность установки на каждом из валов редуктора и фиксируется посредством храпового механизма, при этом направляющая балка установлена на распорной стойке с возможностью поворота как в горизонтальной, так и вертикальной плоскостях.