Расширитель скважин Советский патент 1984 года по МПК E21B7/30 

Изобретение относится к расширителям Ьбратного хода буросбоечных машин, предназначено для разбуривания пионерных скважин и может быть использовано в горной промышленности. Известен расширитель скважин, позволяющий разбуривать пионерные скважины обратным входом до прямоугольной формы состоящий из корпуса, е котором размещена прямозубая цилиндрическая передача, приводного вала, опорного фонарястабилизатора, режущих коронок, закрепленных на выходных валах {I). Недостатком этого расширителя является размещение опорного фонаря-стабилизатора над расширителем. Это приводит к тому, что при наличии разбурнвания пионерной скважины опорный фонарь-стабилизатор не работает из-за отсутствия стенки скважины, в которую могли бы распереться опорные поверхности. Поэтому для начала процесса разбуривания пионерной скважины корпус расширителя приходится удерживать от вращения, распирая его стойками в кровлю подготовительной выработки, или расширить пионерную скважину вручную до того времени, пока фонарь-стабилизатор полностью не войдет в расширенное сечение скважины. Расширение пионерной скважины на высоту расширителя с опорным фонаремстабилизатором вручную трудоемко и травмоопасно (человек может упасть в пионерную скважину). Раскрепление корпуса расширителя шахтными стойками также травмоопасно, так как от действия реактивного момента стойка вырывается. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является расширитель скважин. включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кинематически связанные с диаметрально противоположно размещенными валами, на которых закреплены конические барабаны с разрушающим инструментом (2. Недостатком известного расширителя является ручной труд при начале разбуривания пионерной скважины. Это вызвано тем, что при начале забуривания в контакте с массивом находятся барабаны с разрушающим инструментом, размещенные в нижнем ярусе. Поэтому от действия реактивного момента корпус расширителя вращается, формируя скважину круглой формы и закручивая ее. Для ликвидации этого недостатка приходится распирать щахтными стойками корпус расширителя в кровлю подготовительной выработки, что травмоопасно, или проходить выработку по пионерной скважине на высоту корпуса расширителя. Проведение выработки необходимо для того, чтобы все барабаны расширителя одновременно контактирова/1и с разрушаемой породой. Проведение выработки (практически это расширение пионерной скважины кайлом)- приводит к большим затратам времени, трудоемко и травмоопасно. Цель изобретения - исключение ручного труда при забуривании расширителя. Указанная цель достигается тем, что расширитель скважин, включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кинематически связанные с диаметрально противоположно размешенными валами, на которых закреплены конические барабаны с разрушающим инструментом, снабжен опорно-приводным механизмом, а приводной вал - шлицевой головкой, при этом опорно-приводной механизм выполнен из шлицевой муфты с подшипниковой опорой и опорных лыж с тягами, шлицевая головка подвижно сопряжена со шлицевой муфтой, а тяги соединены шарннрно с подшипниковой опорой и корпусом расширителя, причем точки крепления тяг с опорны.ми лыжами размещены выше, чем точки крепления тяг с корпусом расшириНа чертеже изображен расширитель, общий вид (для лучшей наг 1ядности бара.баны верхнего яруса развернуты на 90° относительно барабанов нижнего яруса). Расширитель скважин состоит из корпуса 1, в котором на подшипниковых опорах 2 размещен приводной вал 3, имеющий шлицевую головку 4. На нижней стороне корпуса выполнены (укреплены) кронштейны 5. На приводном валу 3 ярусом закреплены конические шестерни 6, причем вершинами основных конусов они обращены друг к другу. Шестерни 6 кинематически связаны с зубчатыми колесами 7, укрепленными на валах 8 которые размещены на подшипниковых отюрах 9, установленных в корпусе 10. На корпусе 10 укреплены подшипники И, на которых установлены конические барабаны 12, жестко соединенные, например, шпонкой с валами 8. На барабанах 12 укреплен разрушающий инструмент 13. Барабаны верхнего яруса развернуты относительно барабанов нижнего нруса на 90°. Расширитель снабжен опорно;приводным механизмом, размещенным в пионерной скважине, состоящим из шлицевой муфты 14, подшипниковой опоры 15, корпуса 16. На. корпусе 16 выполнены кронштейны 17. От попадания пыли корпус 16 закрыт крышкой 18. Через тяги 19, опорные лыжи 20 и тяги 21, кронштейны 17 корпуса 16 опорно-приводное устройство соединено с корпусом 1 расширителя. Причем тяги 19 и 21 образуют М-образную фигуру. При этом точка крепления яг 19 с опорными лыжами 20 размещена выше, чем точка крепления тяг 21 с кронтейнами 5 корпуса 1 расширителя. Опорно-приводной ме занизм, кроме свя11 через систему рычагов и тяг с корпусом I асширителя, соединен с приводным валом 3, лицевая головка которого подвижно разещена в полости шлицевой муфты 14. Шли-.

31067190

цевая муфта 14 закрыта с торца крышкой 2р{4 и головки 4 крутящий момент передаётся

и соединена с буровым ставом 23.приводному валу 3 и шестерням 6. От шесРаботает расширитель следующим об-терен 6 получают вращение шестерни 7 и

рззом.валы 8 с барабанами 12. Так как опорные

.Для начала процесса разбуривания пио-лыжи 20 расперты в стенку пнонерной.скванерной скважины расширитель переднего , то корпус расширителя заторможен хода (которым пробурили пионернуючсква-от вращательного движения, жину) демонтируется. Устанавливается рас-Дальнейшее осевое перемещение расшищирнтель обратного хода (т. е. шлицеваярителя, уже при вращающихся барабанах 12 муфта 14 соединяется с буровым ставом 23).приведет к тому, что барабаны 12 нижнего Включается механизм подачи бурового стан- яруса начинают разбуривать пионерную ка. Под действием усилия подачи буровойскважину и углубляться в горный массив, став 23 получает осевое перемещение. Вмес-формируя две стороны скважины квадраттес буровым ставом перемещается в осевомной формы. В процессе дальнейшего разбунаправлении (т. е. в сторону пионерной сква-ривания пионерной скважины в контакт жнны) расширитель. Осевое движение (пере-с массивом войдет разрушающий инструмещение) расширителя продолжается до 15мент 13 барабанов 12 верхнего яруса, после тех пор, пока разрушающий инструмент 13чего скважина разбуривается до полного конических барабанов 12 нижнего ярусасечения.

не упрется в массив горной породы.Вход в массив барабанов 12 верхнего

Дальнейшее осевое движение (переме- .барабанам нижнего . яруса, но другое нащение) бурового става 23 вызывает переме- 20правление вращения, ликвидирует действие щение только шлицевой муфты 14, так какреактивного крутящего момента, возникйю; барабаны 12 разрушающим инструментом 13щего от барабанов нижнего яруса. Поэтому упираются в горный массив. Перемещение .тормозное устройство разгружается от дей муфты 14 осуществляется за счет того, что-ствия реактивного момента. Однако в проголовка 4 приводного вала 3 подвижно со- 25цессе работы расщирителя может случиться пряжена с муфтой. Перемещение муфты 14так, например из-за геологических нарушебез расширителя приводит к увеличениюний, что реактивные моменты на барабанах расстояния между муфтой и корпусом Iверхнего и нижнего яруса будут неоДинакор-асширителя. Это приводит к тому, что крон-вы, тогда корпус расширителя от провораштейны 17 будут воздействовать на шарнир-чивания удержится опорно-приводным меный многозвенник: тяги ,19 - опорные лы- зоханизмом.

жи 20 - тяги 21, заставляя их изменить Предлагаемый .расширитель обратного

свое положение в пространстве. Вфезультатехода позволяет ликвидировать ручные опеизменеиия положения опорные лыжи 20рации при забуривании, ликвидировать травразопрутся в стенку пионерной скважины.моопасные операции по торможению корпуса

Включают механизм вращения буровогопри забуривании, ликвидировать закручнстанка. Буровой став 23 получает вращение 35вание скважины при проходе геологических

и посредством шлицевого соединения муфтынарушений.

яруса, имеющих аналогичную конструкцию

РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус и приводной вал, на котором ярусом закреплены конические шестерни, кинематически связанные с диамет°- ш - (Л О5 СО рально противоположно размешенными валами, на которых закреплены конические барабаны с разрушающим инструментом. отличающийся тем, что, с целью исключения ручного труда при забуриваиии, расширитель снабжен опорно-приводным механизмом, а приводной вал - шлицевой головкой, при этом опорно-приводной механизм выполнен из шлицевой муфты с подшипниковой опорой н опорных лыж с тягами, шлицевая головка подвижно сопряжена со шлицевой муфтой, а тяги соединены шарнирно с подшипниковой опорой и корпусом расширителя, причем точки крепления тяг с опорными лыжами размещены выше, чем точки крепления тяг с корпусом расширителя.