Устройство для бурения скважин во льду Советский патент 1984 года по МПК A01K75/00 F25C5/02 

Изобретение относится к льдотехнике, а именно к устройствам для бурения скважин во льду при гидрологических, гляциологических и других работах на толсты): льдах. Известно устройство для бурения скважин во льду, включающее колов.оротное приспособление, штангу и укрепленную на ней режущую головку СП. Недостаток данного устройства за лючается в трудности извлечения лед ной стружки при бурении, низкой ско рости проходки скважины. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаеМСЯ4У эффекту является устройство для бурения скважин во льду, содержащее укрепленные на штанге коловорот и разрезное кольцо, в вырезе которого на одном из торцов укрепле резец С23. Однако npii эксплуатации известно го устройства не обеспечивается необходимое удаление образующейся ледяной крошки и, как следствие, по вышенная трудоемкость при бурении скважин глубиной свыше двух метров. Цель изобретения - повышение hpo изводительности путем улучшения ледяной стружки при бурении скважин в слое льда. Указанная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин во льду, содержащее укрепленные на штанге коловорот и разрезное кольцо с резцом, снабжен.о двумя эквидистан ными вертикальными пластинами, жест ко прикрепленными к штанге и кольцу соответственно по его внешнему и внутреннему периметрам на учавгтке мезвду резцом и штангой, при пластины выполнены в виде прямоугольных треугольников и прикреия ©ны к штанге и кольцу вдоль их катетов . На фиг.1 схематически изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1. Устройство для бурения скважин во льду состоит из коловорота 1, штанги 2, разрезного кольца 3 с зуб чатым резцом 4 и двух зквидистантны пластин 5, прикрепленных вертикальн к кольцу соответственно по его внеш нему и внутреннему периметрам на участке от штанги 2 до резца 4. Разрезное кольцо 3 имеет в поперечном сечении клинообразный профил с ос.трой нижней кромкой, представляющей собой кольцевой торцовый нож свободно врезающийся в лед и обеспе чивающий устойчивое положение кольц при вращении. Зубчатый резец 4 крепится на одном из торцов разрезного кольца 3 с помощью двух винтов 6, что йозво ляет осуще(влять его регулирование в вертикальном положении для изменения толщины снимаемой стружки льда, а наклонное положение резца 4 обеспечивает отвод ледяной стружки на верхнюю площадку кольца 3 в пространство между пластинками 5. Пластины 5 выполнены в виде изогнутых, соответственно по внешнему и внутреннему периметру кольца 3, прямоугольных треуголь.ников и прикреплены к штанге 2 и кольцу 3 вдоль их катетов. Коловорот 1, штанга 2 и разрезное кольцо 3 жестко соединены между собой с помощью винтов 7. При необходимости устройство удлиняется дополнительными штангами. так как в соответствии с принципом работы кольцевых буров бурение с перекосом невозможно, т.е. штанга 2 бура всегда параллельна стенкам скважины и центрального керна, и поскольку ширина резца 4 больше ширины кольца 3, а следовательно, ширина пробуриваемой кольцевой каиавки больше ширины резца 4 (иначе вращение бура было бы невозможно), полностью исключается касание и трение установленных пластин 5 о Стекки скважины и керна в процессе бурения и поэтому дополнительное сопротивление резанию отсутствует. Ввиду того, что установленные пластины 5 не испытывают при бурении сколько-нибудь существенных силовых нагрузок, толщина их может быть малой, например 1,0-1,5 мм. При изготовлении их из легких материалов, например, алюминия, капрона и т,п,, масса пластин 5 составляет не более 0,2 кг, что не увеличивает существенно массы устройства, лежащей в пределах от 2,3 до 5,1 кг. Предлагаемое устройство работает сл-едующим образом. Держа бур за коловорот 1, ставят кольцо 3 на лед в точку бурения и врашают коловорот 1 по часовой стрелке. Через штангу 2 вращение передается кольцу 3 и укрепленному на последнем резцу 4, который прорезает во льду кольцевую канавку. Образующаяся при этом ледяная стружка отводится резцом 4 на верхнюю площадку кольца 3 и скапливается на ней в пространстве межцу пластинками 5, препятствующими попаданию стружки под кольцо 3. Через 10-15 мин бурения, когда пространство между пластинами 5 заполнится ледяной стружкой, устройство из влекают из скважины и удаляют скопившуюся между пластинами 5 стружку. Так как бурение г.роизводится вручную, т.е. скорость вращения устройства мала, стружка между пластинами 5 не уплотняется в сплсхиную массу и ее удаление производится быстро и просто. Затем бурение продолжается. Предлагаемый кольцевой бур может быть использован при научных исследованиях для бурения скважин и псшу чения образцов льда (кернов) с различных горизонтов, а также при хозяйственных работах. Простота извлечения {еяяной струЖ ки и осколков льда иэ ск-важины позволяет увеличить глубину бурения и скорость проходки скважины более, чем в два раза.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН ВО ЛЬДУ, содержащее укреп- , ленные на штанге коловорот и разрезное кольцо с резцом, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности путем улучшения удаления ледяной стружки при бурении, оно снабжено двумя эквидистантньоми вертикальными пластинами, жестко прикрепленными к штанге и кольцу соответственно по его внешнему и внутреннему периметрам на участке между резцом и штангой, при этом пластины выполнены в виде прямоугольных треугольников и прикреплены к штанге и кольцу вдоль их катетов. (Л С 05 СО 4 05