Машина для бурения скважин большого диаметра Советский патент 1983 года по МПК E21D1/06 

DO

О

:л ел

а. Изобретение относится к техниче ким средствам для бурения скважин большого диаметра. Известно устройство для бурения скважин большого диаметра, содержащее корпус и установленные на нем рабочие органы с приводными ту бинами ij. Недостаток этого устройства заключается в его значительных габаритах и массе, а также большой эне емкости, что затрудняет его испол зование в подземных условиях. Наиболее близкой к изобретению технической сущности и достигаемом результату является гидравлическая машина для бурения скважин большог диаметра, включающая корпус, установленные на нем дисковые рабочие органы с приводными турбинами, гид цилиндр подачи-с поршнем и домкрат ми и жестко связанный с корпусом полый шток с соплами ,2j, Недостаток известной мшцины заключается в том, что она обеспечив ет разрушение породы одной стороно рабочих органов. Кроме того, водометный движитель машины имеет ма крутящий момент, не достаточный для надежного вращения рабочего oi на. i Целью изобретения является повы шениб стойкости рабочих органов на забое за счет попеременного вращени инструмента в двух взаимно противоположных направлениях, а также уве личение крутящего момента, приложенного к рабочим органам. Указанная цель достигается тем, что машина для бурения скважин боль шого диаметра, включающая корпус, установленные на нем дисковые рабочие органы с турбинами, гидроцилинд подачи с поршнем и домкратами распо ра и жестко связанныйс корпусом полый шток с соплами, cHa6)keHa дополнительным гидроцилиндром с поршнем и гидродомкратами, установленным На штоке соосно первому, а каждый гидроцилиндр снабжен эксцентрич но установленным направляющим стерж нем и гайками, установленными на штоке, одна из которых связана с поршнем, а другая - с крышкой, причем гайки каждого Цилиндра, связанные с крышкой, имеют самотормозящуюся резьбу, а с поршнем-несамотормозящуюся, при этом гайки одного цилиндра имеют правую резьбу, а другого - левую. На чертеже изображена машина для бурения скважин большого диаметра. Машина состоит из корпуса 1, на котором установлены подшипниковые СТОЙКИ 2 с рабочими органами 3 и размещенными в них приводными турбинами 4. Жестко с корпусом 1 связан полый шток 5 с соплами 6. На штоке соосно ему установлен гидррцилиндр 7 подачи с поршнем 8 и домкратами 9. Машина -снабжена, кроме того, дополнительным гидроцилиндром 10 с поршнем 11 и домкратами 12, установленным на штоке соосно гидроцилиндру 7. Гидроцилиндр 7 снабжен направляющим стержнем 13, гайкой 14, установленной на его крышке, и гайкой 15, размещенной по оси его поршня 8. Аналогичный направляющий стержень 16, гайка 17 в крьшже и гайка 18 установлены в гидроцилиндре 10. Ближний к забою конец штока имеет правую винтовую нарезку и включает самотормозящуюся резьбу 19, взаимодействующую с гайкой 14, я .несамотормозящуюся резьбу 20, взаимодействующую с гайкой 15 поршня 8. Дальний от забоя конец штока выполнен с левой винтовой нарезкой и включает самотормозящуюся резьбу 21, взаимодействующую с гайкой 17, и несамотормозящуюся резьбу 22, взаимодействующую с гайкой 18 поршня 11. Полый шток 5 и гидроцилиндры 7 и 10 . соединены напорными магистралями с известными распределительными устройствами, переключающими подачу воды в тот или иной гидроцилиндр. Машина.работает следующим образом. . Машина устанавливается на забой и по напорным магистралям вода подается в полый шток 5 и к гидроцилиндрам 7 и 10. При этом приводятся во вращение турбины 4 и установленные на них рабочие органы 3. Разрушенная порода удаляется струями воды, поступающей через сопла 6. В исходном положении домкраты 9 гидроцилиндра 7 выдвинуты и упираются в сотенки скважины, гайка 14 находится в крайнем ближнем к забою положении, а гайка 15 с поршнем В в крайнем дальнем. Домкраты 12 гидроцилиндра 10 в этот момент раскреплены, гай-ка 16 свинчена в крайнее от забоя положение, а гайка 18 поршня 11 - в ближнее. Под давлением жидкости поршень 8 гидроцилиндра перемещается к забою по направляющему стерхшю 13 и, благодаря несамотормозящейся резьбе 20, принуждает шток 5 вращаться вправо с одновременным, вывинчиванием из гайки 14, в связи с чем на рабочие органй 3 создается осевая нагрузка. Вследствие обратного направления винтовой нарезки нижней Части полого штока 5 резьба 22 вывинчивается из гайки 18, а резьба 21 из гайки 17. При этом, так как сила трения винтовой пары 17-21 меньше силы трения между фиксирующими опорами домкратов 12 и стенкой скважины, поршень 11 опускается в крайнее нижнее положение, а гидроцилиндр 10 перемещается поступательно в сторону забоя. После того, как поршни 8 и 11 займут край-.

ние противоположные положения, подача рабочей жидкости в полость гидроцилиндра 7 прекращается, и домкраты 9 освобождаются от раскрепления в стенках скважины. Рабочая жидкость подается в гидроцилиндр 10, его домкраты 12 упираются в стенки скважины и поршень 11 под давлением жидкости подается к забою, вращая шток 5 в левую сторону с одновременным вывинчиванием из гайки 17 и созданием

осевой нагрузки на рабочие органы. При этом гида оцилиндр 7 возвргццается в исходное положение, а вместе с ним и поршень 8. Далее процесс повторяется.

Предлагаемая машина позволяет вести бурение до полного износа режущих кромок инструмента с оптимальными крутящими моментами, что повысит производительность проходки скваг жин большого диаметра.

МАШИНА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКЕМКИЙ БОЛЫаОГО ДИАМЕТРА, включающая корпус установленные на нем дисковые органы с турбинами, гидроцилиндр подачи с поршнем и домкратгми распора и жестко связанный с корпусрм полый шток с соплами, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повы1аения стойкости рабочих органов и увеличения крутящего момента на .их BpatoeHHe, машина снабжена дополнительным гидррцилиндром с поршнем и гидродонкратгми, установленным на штоке соосно первому, а каждый гид1 цилйндр снабжен эксцентрично установленным направляющим стержнем и-гайками, установленшаши на штоке, одна из которых связана с поршнем, а другая - с крышкой, причем гайки каждого цилиндра связанные с крышкой имеют са 40тормозящуюся резьбу, а с поршнем - иесамотормозямуюся при этом гайки одного цилиндра нкюют правую резьбу, а те угого - левую.