Расширитель скважин Советский патент 1983 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к исполнительным органам буросбоечных машин и предназначено для разбуривания пионерных скважин обратным ходом.

По основ1гому авт. св. № 983244 известен р асширитель скважин, включающий корпус и размещенный в нем приводной вал, На которомярусами закреплены конические

зубчатые колеса, кинематически связанные с .валами рабочего инструмента, размещенными в подшипниковых опорах корпуса, при этом каждый ярус снабжен дополнитель ным валом с рабочим 1нструментом, диаметрально направленным основному валу и ки-. нематически связанным с коническими зубчатыми колесами, вершины конусов которых направлены в разные стороны, причем валы рабочих инструментов одного яруса развернуты относительно валов рабочих инструментов другого яруса на

Недостатком известного расширителя является узкая область применения (так как

этим расширителем можно бурить .только квадратные скважины).

Цель изобретения - расширение области применения путем использования устройстра для бурения скважин круглой и квадратной форм.

Укзанная цель достигается тем, что в расширителе скважин, включающем корпус и размещенный в нем приводной вал, на |КОтором ярусами закреплены конические зубчатые колеса, кинематически связанные с валами рабочего инструмента, размещенными в подшипниковых опорах корпуса, при этом каждый ярус снабжен дополнительным валом с рабочим инструментом, диаметрально направленным основному валу и кинематически связанным с коническими зубчатыми колесами, вершины конусов которых направлены в разные стороны, причем валы рабочих инструментов одного яруса развернутьютносительно валов рабочих инструментов другого яруса на 90°, корпус расширителя выполнен из двух частей, соединенных с возможностью поворота одной части относительно другой и снабженных механизмом их фиксации.

На чертеже изображен расширитель, общий вид.

Расширитель скважин состоит из корпуса, который выполнен из половик 1 и 2 (фиг. 1}. Половины входят в друг друга. В половинах размещены подшипниковые опоры 3. На подшипниковых опорах 3 размещен приводной вал 4. На приводном вале размешены ярусом конические шестерни 5 обращенные друг к другу вершинами основных конусов. Шестерни 5 входят в кинематическую связь с зубчатыми колесами 6, жестко укрепленными на валах 7. Валы 7 установлены на подшипниковых опорах 8, закрытых К1)ышкой 9. На валах 7, например, посредством шпонки 10, укреплены барабаны 11 с разрушающим инструментом 12. Внут ри барабанов 12 установлены подшипниковые опоры 13.

На входящих один в другой конца) половин 1 и 2 корпуса расширителя выполнены радиальные соосные отверстия 14, в которых устанавливается механизм 15 фиксации половин I и 2 относительно друг друга.

Механизм фиксации может быть выполнен в виде пальцев, резьбового винта, шкворня и т. д.

Расширитель скважины работает следующим образом.

Крутящий момент и усилие подачи от буросбоечной мащины посредством бурового става передается приводному валу 4. Конические шестерни 5, вращаясь вместе с приводным валом 4, вращают .зубчатые колеса 6 с валами 7. Вместес валами 7 совершают вращательное движение барабаны 11 с разрушающим инструментом 12.

Устройство .(расширитель) может работатьпри следующих условиях: половины 1 и 2 зафиксированы относительно друг друга механизмом 15 фиксации и половины 1 и 2 не зафиксированы относительно друг друга.

При наличии механизма фиксации (половины зафиксированы относительно друг друге) расширитель разбуривает пионерную скважину в выработку квадратного сечения Осуществляется это следующим образом.

Вращающиеся барабаны И с разрушающим инструментом 12 входят в контакт с горным массивом. Так как устройство барабанов 12 верхнего и нижнегр яруса абсолютно одинаково и они разрушают равные площади горного массива, реактивный момент, действующий: на половины 1 и 2, образующие корпус расширителя, ликвидируется. Уравновешивание корпуса (ликвидация реактивного момента) осуществляется посредством встречного вращения барабанов i I нижнего и верхнего яруса (так как конические шестерни 5 обращены вершинами основных конусов навстречу друг другу).

При отсутствии механизма фиксации (половины 1 и 2 не зафиксированы относительно друг друга) расширитель разбуривает пионерную скважину круглой формы.

Осуществляется это следующимобразом

При отсутствии механизма 15 фиксации половины I и 2 могут вращаться отцоситель но друг друга от действия реактивного момента.

Уравновешивание (ликвидации реактивного момента) половин 1 и 2 не происходит потому, что они не связаны между собой.

При втором варианте работы расщирителя реактивный момент, возникающий от барабанов 11 с разрушающим инструментом 12, используется для вращения половин I и 2. Реактивный момент возникает от сил трения, действующих на разрушающий инструмент 12, находящийся в контакте с .массивом., Применение изобретения позволяет одним з стройством проводить выработки квадратного и круглого сечения, что необходимо при отработке крутых пластов щитовым спо собом.

РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН по авт. св. № 983244, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем использования устройства для бурения скважин круглой и квадратной форм, корпус расширителя выполнен из двух частей, соединенных с возможностью поворота одрюй части относительно другой и снабженных механизмом их фиксации.