Устройство для бурения скважин Советский патент 1985 года по МПК E21B7/24 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в машинах бурения скважин под фундаменты пром1лшен(1ых и гражданских сооруже1шй.

Известно устройство для бурения 5 скважин, включающее рабочий орган, обсадило трубу, гидроцилиндры напора и выступы, расположенные внутри обсадной трубы l .

Недостатком устройства является О то, что бурение можно вести только с обсадню4И трубами, что ограничивает область применения машины и снижает производительность бурения.

Наиболее близким к предлагаемому fS по технической сущности и достигаемому результа-ту является устройство для бурения скважин, включающее базовую машину, рабочий орган с вращателем и распорно-поданящ й механизм с 20 pacпopны ш элементами и гидроцилиндром, закрепленным на фланце вращателя 12J.

Недостаток устройства - наличие погружной маслостанции и электропри- 25 вода, усложнякщих конструкцию машины и управление процессом бурения.

Дпя перемещения гидроцилиндра необходимо наличие реверсивного насоса и гидрораспределителя, управление ко-30 торыми должно осуществлять от специальных электромагнитов, вынесенных на поверхность. Выполнение распорного элемента в виде плиты снижает надежность фиксации в плотньк грунтах за счет 35. возможности их проскальзывания.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для бурения скважин,ЦО включающем базовую машину, рабочий орган с вращателем и распорно-подающий механизм с распорными элементами и гидроцилиндром, закрепленным на фланце вращателя, привод вращателя 45 выполнен в виде гидромотора, напорная магистраль которого гидравлически соединена с поршневьо4И полостями гидроцилиндров распорно-подакяцего механизма, а распорно-подающий механизм имеет 50 направляющую плиту с квадратной стойкой, закрепленной на фланце вращателя, при этом направлякяцая плита установлена с возможностью продольного перемещения вдоль стойки, а распорные зле- 55 менты вьтолнены в виде распорных клиньев и ползунов, установленных между направляющей плитой и распорными клиньями и закрепленных на штоках гидроцихшндров распорно-подающего механизма, причем ползуны соединены с напраляющей плитой и распорными клиньями посредством гибких связей.

На фиг. i изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - распорно-подающий механизм; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2.

Устройство содержит базовзто машину 1, напорную штангу 2, распорноподаюищй механизм 3, вращатель 4 с гидромотором 5, бурильный инструмент 6, напорную магистраль 7 и магистрали реверса 8.

Распорно-подакмций механизм 3 состоит из квадратной стойки 9 с упорами 10, верхнего фланца 11, жестко закрепленного с напорной вггангой 2, нижнего фланца 12 с вращателем 4. На нижнем фланце 12 шарнирно закреплены корпусы гидроцилиндров 13, на штоках (4 которых установлены ползуны 15,связанные гибкой связью 16с направляюс;ими плитами 17 и распорными клиньями 18.

Устройство работает следующим образом.

При включении гидросистемы базово машины 1 жидкость по напорной магистрали 7 направляется одновременно в гидромотор 5 вращателя 4 и поршневую полость гидроцилиндров 13 распорно-подающего механизма 3. Поскольку бурильный инструмент 6 под действием веса напорной штанги 2, вращателя 4 и распорно-подающего механизма 3 внедрен в грунт, следовательно гидромотор 5 находится под нагрузкой и происходит движение вверх штоков 14, которые перемещают ползуны 15 в направляюпшх плитах 17. и распорных клиньев 18 до внедрения последних в грунт. Нагрузка в гидроцилиндрах 13 возрастает и начинается вращение гидромотора 5, который приводит в действие вращатель 4 с бурильным инструментом 6. Поскольку распорные клинья 18 внедрены в грунт, корпусы гидроцилиндров 13 начинают перемещаться вниз относительно штоков 14 осуществляя осевое давление на забой через нижний фланец 12.

Происходит б-урение скважины под действием«веса подвижных узлов, а также дополнительного осевого давления, создаваемого гидроцилиндрами 13 распорно-подающего механизма 3. 31 При окончании хода гидроцилиндров жидкость через магистраль реверса 8 подается одновременно в гидромотор 5 вращателя 4, в штоковую полость гидроцилиндров 13, штоки которых начинают двигаться вниз, при этом ползуны 15, перемещаясь по направляющим плитам 17 посредством гибкой свя зи 16, освобождают распорные клинья 18 из грунта. Для предотвращения выпадания ползунов 15 из направляющих плит 17 на стойке 9 предусмотрены упоры 10. Бурильный инструмент 6 извлекается напорной штангой 2 на поверхность 204 В дальнейшем цикл повторяется. . Применение предлагаемого устройства позволяет упростить конструкцию распорно-поданмцёго механизма за счеТ; исключения специальной маслостанции и облегчить процесс управления бурением за счет объединения гидросистемы вращателя и распорно-подающего механизма. Применение распорных (слиньев вместо шшт обеспечивает их внедрение в грунт без проскальзывания, т..е. повышается надёжность paбoты

Фиг 2

Фие.З

УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включакяцее базовую машину, ра- бочий орган с вращателем и распорноподающий механизм с распорными элементами и гидрощшиндром, закрепленным на фланце вращателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности .работы, привод вращателя вьтолнен в виде гидромотора, напорная магистраль которого гидравлически соединена с поршневыми полостями гидроцилиндров распорно-подающего механизма, а распорно-подающий механизм имеет направляющую плиту с квадратной стойкой, закрепленной на фланце вращателя, при этом направлякнцая плита установлена с возможностью продольного перемещения вдоль стойки, а распорные элементы выполнены в виде распорных клиньев и ползунов, установленных между направляющей плитой и распорными клиньями и закрепленных на штоках гидроцилиндров распорно-подающего механизма, причем палзгуны соединены с направляющей плитой в распорными клиньями посредством гибких связей.