Бурильное устройство для скоростной отрывки шурфов Советский патент 1957 года по МПК E21D1/06 E02D17/06 

Изобретение относится к устройствам для скоростной отрывки скважин небольшой глубины и большого диаметра путем последовательно чередующихся операций по разбуриванию породы, подъему ее, разбросу по поверхности и спуску инструмента на забой для продолжения проходки с применением бесступенчатой гидроподачи инструмента при бурении и тросовой системы для спуска и подъема инструмента при выемке породы и холостом спуске инструмента на забой.

Известны бурильные машины для выполнения аналогичных работ, и которых Д.ТЯ осуш,ествления подачи бура на забой, а также для спуска его вхолостую и подъема с породой применены гидравлические цилиндры, длина которых соответствует глубине бурения. Такая конструкция при увеличении глубины бурения приводит к значительному усложнению изготовления длинного цилиндра и к прогрессивно возрастающим затратам времени на спуски и подъемы инструмента, а значит, и на проходку скважины, поскольку гидравлика ,не обеспечивает высоких скоростей спуска и подъема инструмента.

Описываемое изобретение устраняет эти недостатки и обеспечивает возможность осуществления бесступенчатой гидроподачи инструмента в процессе бурения цилиндром малой длины, величина которой не зависит от глубины бурения, при одновременном обеспечении высоких скоростей спуска и подъема инструмента.

На фиг. 1, 2 и 3 изображена схема предлагаемого устройства в трех вариантах выполнения.

Устройство, показанное на фиг. I, представляет собой кожух /, укрепленный на роторе 2, вращающем квадратную щтангу 3, на конце которой посажен бур-шнек 4. Цилиндр подачи 5 штоком передает усилие на вертлюг 6, что при вран;ении ротором штанги обеспечивает процесс бурения. Реакция подачи передается цилиндром через подвижные хра ловые упоры 7, упирающиеся в отверстия кожуха. Жидкость подводится в цилиндр по щлангу .

При необходимости поднять с породой подача жидкости прекращается, храповые упоры 7 автоматически (из-за падепия давления) складываются, включается лебедка 9 и тросом, перекипутым через ролпки, поднимают бур в верхнее положение, из которого производится разброс породы, после чего бур опускается, жидкость подается в цилиндр, упоры 7 раздвигаются, попадают в пазы, и бурение продолжается.

Удаление жидкости из цилиндра осуи ествляется механически, одновременно с подъемом бура при верхнем крайнем по.южении цилипдра.

Устройство, изображенное на фиг. 2, отличается неподвижностью цнлиндра подачи 10, который передает Зсилие через торцовый храповик к лебедке 1J, от которой через цепь /2 усилие передается вертлюгу 13 на штангу 14. Спуск и подъем штанги осуществляется аналогично первой схеме от лебедки.

На ,фиг. 3 изображено устройство, цилиндр тюдачи /5 которого также неподвижен, усилие подачи передается через шток к тянушей цепи 16, подвешенной вдоль кожуха 17. Цепь передает усилие на качающийся упор 18, шариирпо соединенный с вертлюгом J9, передающим силие от цепи на штангу. Боковые реакции, возникающие в результате несимметричного приложения усилия подачи к упору, воспринимаются кожухом через катки 20 и 21 упора. Таким образо.м, кожух одновременно служит и направляющей. Спуск и подъем бура производится от лебедки, как и в предыдущих схемах.

Во время бурения, для осуществления усилия подачи, жидкость подается в верхнюю полость цилиндра подачи 15. После того, как бур заглубится на нужную глубину, направление подачи жидкости меняется, жидкость поступает в нижнюю полость, поршень идет вверх и тянет за собой цепь, освобождая при этом упор 18, после чего включается лебедка и ролик зпора под действием натяжения троса становится строго по оси кожуха, зуб упора выходит из зацепления с цепьро и начинается подъем штанги с буром в крайнее верхнее положение, при которо.м производится разброс породы.

Далее бур опускается, жидкость подается в верхнюю полость цилиндра, цепь начинает двигаться вниз и захватывает зуб упора 18, который под действием пружины или своего веса после ослабления каната отходит от оси кожуха в сторонз цепи.

Описанные устройства могут монтироваться на различных базах на автомобиле или на тракторе.

Предмет изобретения

1.Бзрильное устройство для скоростной отрывки шурфов, отличающееся тем, что, с целью обеспечения воз.можности гидравлической подачи бура цилиндром, у которого поршень имеет длину хода меньше глубины пробуриваемой скважины и увеличения глубины бурения, оно выполнено в виде подвижного или неподвижного гидравлического цилиндра с поршнем, передаюгцего зсилия на вертлюг штанги через шток или цепь храповой системы.

2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что, с целью получения высокой скорости подъема и опускания штанги с буром, при.менена система тросов и лебедка.