Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением Советский патент 1986 года по МПК E21B7/30 

И-чобретение относится к буровой технике, а конкретно - к конструкциям исполнительных органов буровых машин, предназначенных для разбури- вания Ц11линдрических передовых скважин в скважину с прямоугольным поперечным сечением.

Цель изобретения - снижение энергозатрат при работе устройства за счет образования на забое крупных кусков породы вследствие вьтолнения рабочих органов дискового типа.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечнь1м сечением состоит из редуктора 1, нижняя част корпуса которого выполнена в виде усеченного конуса и дополнительного рабочего органа 2. На корпусе рабочего органа 2 размещены породораз- рушающие элементы 3 и 4, которые могут быть выполнены в виде резцов. Породоразрушающие элементы 3 установлены со стороны редуктора и их оси параллельны оси устройства, а элементы 4 установлены с противоположной стороны корпуса и их оси расположены под углом к оси устройства. Элементы 3 и 4 выступают за габариты редуктора 1. Корпус дополнительного рабочего органа 2 скреплен с входным валом 5 редуктора 1. Приводной вал 6 буровой машины (не показан) может быть соединен с входным валом 5 или с корпусом дополнительного рабочего органа 2. На приводном валу соосно друг другу укреплен конические шестерни 7 и 8, кинематически связанные с зубчатыми колесами 9 и 10. Зубчатые колеса 9 и 10 установлены соответственно на валах 11 и 12, KOHLp i которьк являются выходными валами редуктора. Передаточное отношение шестерен 7 и 8 и колес 9 и 10 выбирают одинаковым. Салы 11 и 12 установлены в подшипниковых опорах 13, их оси лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях и пересекают продольную ось корпуса редуктора. На выходных валах редукт ра, расположенных н горизонтальной плоскости, установлены буровые рабочие органы 14 и 15, выполненные в виде дисков с породоразрушающими элементами 16. Каждый диск имеет ступицу 17, на наружной поверхности

которой установлены 1}ородоразрушаю- щие элементы 18. Валы 11 и 12 смещены друг относительно друга по высоте, а диски 15 по наружному диамет ру меньше на две ширины прорезаемых

ими щелей по сравне нию с дисками 16, Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением работает следующим образом.

Крутящий момент и усилие подачи

от буровой мащины посредством приводного вала 6 передается входному валу 5 редуктора 1. От входного вала 5 вращение получает дополнительный рабочий орган 2 и через систему конических шестерен 7 и 8 и зубчатых колес 9 и 10 - буровой рабочий орган 1. Диски посредством Породоразрушаю- щих элементов 16 прорезают в массиве породы щели, а Породоразрушающие

элементы 18 на ступицах 17 разделяют массив породы на четьфе блока. Блоки породы падают вниз -в передовую скважину. Смещению блоков к оси скважины способствует вьтолнение нижней

части корпуса редуктора 1 в виде j: усеченного конуса. Если блоки породы по размерам не проходят в передовую скважину, они дробятся породоразрушающими элементами 3 при вращении дополнительного рабочего органа 2. Породоразрушающие элементы 4 при этом расширяют передовую скважину и способствуют проходу кусков породы вниз благодаря их наклонному

положению. Диски 14 и 15 при вращении не задевают друг друга вследствие того, что диаметр диска 15 меньше диаметра диска 14.

Так как передаточное отношение

шестерен 7 и 8 относительно колес 9 и 10 одинаково, то диски 15 и 14 вращаются с одинаковой частотой.Диски 14 и 15, вращаясь попарно в одном направлении, не создают реактивный момент, стремящийся повернуть корпус редуктора 1.

Таким образом, в результате вращения буровых рабочих органов образуется скважина с прямоугольным поперечным сечением.

14

Фиг.1

б W

///V// / ///////////////////////////

Г5

}б

-У ///////////////////// // /// / /// ///

N /7 /8

М

// //

N /7 /8

Фиг.2