Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1984 года по МПК E02F5/18 

:

« 9 7 а S ю i а

/ / у

« tf 7

15 S а 1 Изобретение относится к строительной технике и может быть исполь зовано для получения горизонтальньк или наклонных скважин заданного направления, например при бестраншейной прокладке труб. Известно устройство для образова ния скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен пневматический ударный механизм, имеющий рабочую камеру, демпфирующее устройство с распорным механизмом, на концах которого, обращенных к стенкам скважин, смонтированы тормозные башмаки с приводом от пневматических диафрагм, камеры которых сообщены с рабочей камерой пневматического ударного механизма Г 13. Недостатком данного устройства является ограничение хода тормозных башмаков, что снижает надежност работы устройства. Демпфирующее уст ройство не позволяет создавать различное по поперечному сечению скважиньТ усилие прижатия, что не позволяет регулировать направление устройства в пространстве. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для образования скважин в грунте, включающее корпус, в котором размещен реверсивный привод, соединенный с одной стороны с рабочим органом, а с другой стороны - посредством винтового вала с механизмом подачи, и распорные рычаги с упорами . J. Однако взаимосвязанное перемещение распорных рычагов механизма не позволяет осуществлять ориентирование известного устройства в пространстве, а соосность закрепления распорных элементов со звеном, геометрическая ось которого совпадает с осью механизма, увеличивает нагру ку на распорные элементы от сил реа тивного крутящего момента, возникающих в устройстве, что снижает на дежность фиксирования-. Кроме того, одинаковое вьщвижени всех распорных механизмов не позвол ет надежно фиксировать устройство в грунтах с различной плотностью, в результате чего может произойти непредвиденное отклонение устройства в пространстве. Указанные недостатки не позво-ляют производить направленное бурение скважины и снижают эксплуата972ционную надежность работы известного устройства. Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности при проходке направленных скважин. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для образования скважин в грунте, включающем корпус, в котором размещен реверсивный привод, соединенный с одной стороны с рабочим органом, а с-другой стороны при помощи винтового вала с механизмом подачи, и распорные рычаги с упорами, механизм подачи вьшолнен в виде гидроцилиндра, Поршень которого кинематически связан с винтовым валом и имеет клапан и полый шток, установленный эксцентрично оси устройства, а распорные рычаги выполнены в виде гидродомкратов и соединены со штоком гидроцилиндра, при этом полости гидродомкратов через распределитель соединены с полостями гидроцилиндра. На фиг. 1 представлено устройство , продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - гидрав- . лическая схема устройства. Устройство состоит из рабочего органа 1, закрепленного в корпусе 2, в котором размещен двигатель 2, связанный с рабочим органон 1 через редуктор 4 и с винтом 5. Винт 5 связан с гайкой 6 поршня 7 гидроцилиндра 8 и через упорный подшипниковый узел 9 - с корпусом 2. На заднем конце полого штока 10 поршня 7, установленного эксцентрично относительно оси устройства на величину 0| жестко закреплены симметрично оси устройства распорные гидродомкраты П, ,на штоках 12 поршней 13 которых закреплены упоры 14. Полости 15 каждого из гидродвигателей II через секции 16-18 двухпозиционного распределителя 19 связаны независимо друг от друга каналом 20 с полостью 21 гидроц1финдра 8. Полости 22 гидродомкратов II каналом 23 связаны с полостью 24 гидроцилиндра 8. Полости 21 и 24 между собой сообщаются через клапан 25 поршня 7. Каналы 20 и 23 связывают полости гидроцилиндра 8 с полостями 15 и 22 гидродомкратов 11 через распределитель 26 реверса. Устройство размещено в скважине 27. Питание двигателя 3, управление реверсом двигателя и включение сек3ций 16-18 распределителя 19 осущест ляются по кабелю на выносном пульте управления (не показано). Устройство работает следующим об разом.. Исходное положение механизма (фиг. 1) соответствует началу рабочего хода. От двигателя 3 вращение передается через редуктор 4 на рабочий орган 1 и одновременно через винт 5 - на гайку 6 поршня 7 гидроцилиндра 8. Взаимодействуя с винтом 5, гайка 6 с поршнем 7 и эксцентрично установленным относительно оси устройства полым штоком 10 получает поступательное перемещение в направлении к устью скважины. Рас пределитель 26 реверса включен на прямой ход - полость 24 связана каналом 23 с полостями 22, а полость 21 - каналом 20 с полостями 15. В результате перемещения поршня 7 уменьшится объем полости 21 гидроци линдра 8. Вытесняемая из рабочей полости 21 рабочая яоздкость через секции 16-18 распределителя 19 подается в полости 15 тех или иных гидродомкратов 11, или во все сразу (в зависимости от включения секций 16-18). Воздействуя на поршни 13 гидромократов 11, рабочая жидкость перемещает их и через штоки I2 прижимает упоры 14 к стенкам скважииы 27. Нарастание давления в полости 21 после распора гидродомкратов 11 в скважине приводит к срабатыванию клапана 25, который перепускает раб чую жидкость из полости 21 в полост 24, поддерживая заданное давление в гидродомкратах 11. При заклиненном в скважине 27. штоке 10 поступательиое перемещение получит корпус 2 с вращающимся инструментом 1, углубляясь в направлении от устья скважи 974 ны к забою на величину, равную длине винта 5. Действующий от рабочего органа 1 на корпус 2 реактивный момент воздействует через эксцентричный шток 10 на распорные рычаги 11, увеличивая силу прижатия упоров 14 к скважине 27, чем повышает надежность закрепления. При ходе поршня к крайнему правому положению(холостой ход )реверсируется двигатель 3. Изменение направления вращения винта 5 приводит к изменению направления перемещения поршня 7 и смене напорной полости 21 на полость 24. Распределитель 19 связывает полости 15 гидродомкратов 11 с полостью 21 гидроцилиндра 8, а полости 22 гидродомкратов 11 каналом 23 связаны с полостью 24 гидроцилиндра 8. Возросшее давление рабочей жидкости в полости 24 через распределитель 19 передается в полости 22 гидродомкратов -11, тогда как в полостях 15, связанных с разряжаем объемом полости 21, оно упадет и упоры 14 отойдут от стенки скважин 27. Шток 10 с гидродомкратами П начинает перемещаться вперед, втягивается в корпус 2 устройства. Затем циклы повторяются. Изменение направления перемещения устройства на обратное (от забоя к устью) осуществляется распределителем 26 путем подключения полости 24 гидроцилиндра 8 к полостям I5 гидродомкратов 11, а полости 21 - к полостям 22. Взаимодействие звеньев аналогично рассмотренному при прямом ходе. Использование предлагаемого устройства позволит повысить эксплуатационную надежность устройства при проходке направленных скважин за счет повышения надежной фиксации рабочего органа в скважине.

//

ZZ

/

Z3

Фыг.2

Фi4г.3

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКВА}ХИН В ГРУНТЕ, включающее корпус, в котором размещен реверсивный привод, соединенный с рабочим органом с одной стороны и при помощи винтового вала с механизмом подачи - с другой стороны, и распорные рычаги с упорами, отличающееся тем, что, с-целью повышения эксплуатационной надежности при проходке направленных скважин, механизм подачи выполнен в виде гидроцилиндра, поршень которого кинематически связан с винтовым валом и имеет клапан и полый шток, установленный эксцентрично оси устройства, а распорные рычаги вьтолнены в виде гидродомкратов и соединены со штоком гидроцилиндра, при этом полости гидродомкратов через распределитель сообщены с Ф полостями гидроцилиндра.