Устройство для бурения скважин Советский патент 1984 года по МПК E21B7/30 

Изобретение относится к области горной промышленности, а именно к пневматическим машинам ударного действия, предназначенным для бурения скважин в средних и мягких породах, в частности для бурения восстающих скважин большого диаметра. Известно устройство для бурения скважин, состоящее из пробойника, на передней и задней частях которого закреплены расширители с породоразрушающими элементами 1. Недостаток устройства заключается в том, что оно не обеспечивает вращение расширителей вокруг продольной оси снаряда. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является устройство, содержащее корпус с установленными на нем ударным механизмом и расширителем с породоразрушающими элементами 2. Недостаток известного устройства заключается в том, что на его расширитель передаются лишь осевые ударные нагрузки. Это не обеспечивает интенсивного разрушения породы. Цель изобретения - повышение эффективности бурения путем приложения к расширителю ударных крутящих нагрузок. Указанная цель достигается тем, что устройство для бурения скважин, включающее корпус с установленным на нем ударным механизмом и расщирителем с породоразрушающими элементами, снабжено дополнительным ударным механизмом, на котором закреплен расширитель, при этом дополнительный ударный механизм выполнен в виде кольцевого кожуха, установленного на корпусе с возможностью вращения в одну сторону, ударника, наковальни и воздухораспределителя, размещенного в наковальне, жестко связанной с кольцевым кожухом, при этом ударник установлен с возможностью поворота и образования совместно с наковальней рабочих камер, соединенных с воздухораспределителем. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - дополнительный ударный механизм, поперечный разрез. Устройство для бурения скважин состоит из корпуса 1, на котором установлена центральная коронка 2, основной ударный механизм 3 (парашюты-ловители 3) и дополнительный ударный механизм 4, соединенный с корпусом при помощи обгонной муфты 5. Дополнительный ударный механизм выполнен в виде кольцевого кожуха 6, представляющего совместно с закрепленными на нем породоразрущающими элементами 7 расширитель, и содержит сердечник 8, ударник 9 и наковальню 10. Наковальня 10 и ударник 9 образуют во внутренней полости кожуха 6 две рабочие камеры 11 и 12. В наковальне 10 размещен воздухораспределительный механизм 13 с клапаном 14, который связан с рабочими камерами каналами 15 и 16. На корпусе 1 установлен жестко переходник 17, связанный посредством отверстия 18 и проточки 19 с воздухораспределителем 13. Кольцевой кожух 6 снабжен двумя радиальными выхлопными отверстиями 20 и 21. Ударник 9 установлен с возможностью кругового перемещения во внутренней полости кольцевого кожуха 6. Устройство для бурения скважин работает следующим образом. Сжатый воздух через переходник 17 и воздухораспределитель 13 по каналу 15 поступает в рабочую камеру 11, оказывая давление на ударник 9, который движется против часовой стрелки. После перекрытия ударником 9 выхлопного отверстия 20 из рабочей камеры 11 произойдет выхлоп. Клапан 14 при этом перемесгится в противоположную сторону и сжатый воздух начнет поступать по каналу 16 в рабочую камеру 12. Ударник 9, двигаясь по часовой стрелке, нанесет удар по наковальне 10, передавая через обгонную муфту 5 импульсную- крутящую нагрузку на расширитель. При обратном движении ударника обгонная муфта 5 воспринимает реактивный ударный момент, передавая его корпусу 1 устройства. Цикл повторяется с большой частотой. Устройство позво.ляет существенно повысить эффективность бурения скважин путем увеличения интенсивности разрушения породы высокочастотными круговыми ударными импульсами.

.

9

Ю

8

21

Фыг.2

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕН хЯ СКВАЖИН, содержащее корпус с установ ленными на нем ударным механизмом и рас ширителем с породоразрушающими элемен тами, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем приложения к расширителю ударных крутяших нагрузок, оно снабжено дополнительным ударным механизмом, на котором закреплен расширитель, при этом дополнительный ударный механизм выполнен в виде кольцевого кожуха, установленного на корпусе с возможностью врашения в одну сторону, ударника, наковальни и воздухораспределителя, размешенного в наковальне, жестко связанной с кольцевым кожухом, причем ударник установлен с возможностью поворота и образования совместно с наковальней рабочих камер, соединенных с воздухораспределителем. ,