Рабочий орган устройства для образования скважин Советский патент 1988 года по МПК E02F5/18 

8

00

Изобретение относится к горной и строительной пром-ти и позволяет повысить эффективность работы в твердых породах за счет создания радиального усилия на забое. Рабочий орган включает приводной вал 1 и по- родоразрушающие инструменты (ПИ) 8,9, кинематически связанные с валом 1. Кинематическая связь выполнена в виде дифференциального редуктора. Его водило (в) 6 подвижно установлено на валу 1, а центральная шестерня 2 - жестко, с равным эксцентриком. На В 6 асимметрично установлены сател- литные шестерни 4. На них эксцентрично размещены с возможностью вращения ПИ 9. Шестерни 4 и по крайней мере одна пара ПИ 9 размещены на окружностях, оси которых совпадают с осью В 6, а остальные ПИ 9 размещены с различным эксцентриситетом по отношению к ней. При вращении шестерни 4 В 6 поворачивается, а ПИ 9 выдвигаются радиально. Остальные ПИ 9 с ПИ 8 перекрывают плоскость забоя. В рабочем режиме вращение от вала 1 передается ПИ 9 и они находятся в вьщвинутом положении во все время работы. Для вывода устройства из скважины валу 1 придают обратное вращение, 1 з.п. ф-лы, 3 ил. s (Л

со

О)

Изобретение относится к горной и строительной промышленности и может быть использовано в качестве рабочего органа устройства для образования скважин.,

Цель изобретения - повышение эффективности работы в твердых породах за счет создания радиального усилия на забое

На фиг о 1 представлен рабочий орган устройства для образования скважин; на фиг, 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1.

Рабочий орган включает приводной ведущий вал 1, на котором жестко закреплена эксцентрично центральная шестерня 2, а на торце - центральньш породоразрушающий инструмент 3. С шестерней 2 связаны сателлитные шестерни 4, размещенные на осях 5, установленных жестко на лучах водила 6. Оси 5 расположены на окружности, ось которой совпадает с осью водила 6.

30

Водило 6 размещено на валу 1 эксцент- 25 препятствует стенка шпоночного паза, рично и связано с ним к ольцевым шпоночным пазом 7, позволяющим их относительное смещение на 180°.

Величины эксцентриситетов водила 6 и шестерни 2 равны, что обеспечивает зацепление шестерни 2 и шестерен 4 при их относительном смещении. На шестернях 4 эксцентрично установ- |лены оси 8. Одна пара осей 8 расположена на окружности, ось которой совпадает с осью водила 6, а остальные - с эксцентриситетом по отношению к ней. Направление и величина эксцентриситета устанавливается такой, чтобы обеспечить полное перекрытие забоя при рабочем вращении рабочего органа. На осях 8 установлены с возможностью вращения рабочие инструменты 9.

Устройство работает следующим образом.

35

40

При необходимости вывода устройства из скважины валу 1 придают обратное вращение Водило 6 поворачивается на валу 1 в обратном направлении, вызывая поворот шестерен 4 инструментов 9, уменьшая их выпет. При этом уменьшается диаметр цилиндра, описываемого рабочим органом, и устройство выводится из закрепленной v скважиныо

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство является надежным в работе, так как имеет большую жесткость, обусловленную радиальным перемещением породоразрушающих инструментов при изменении занимаемого положения и зубчатой кинематической связью инструментов с валом, являющейся более жесткой и надежной. Формула изобретения

45 1. Рабочий орган устройства для образования скважин, включающий приводной вал и породоразрушающие инструменты, кинематически связанные с валом, отличающийся тем,

При установке устройства в скважину его породоразрушающие инструменты расположены таким образом, что рабочий орган имеет минимальный диаметр описываемого им цилиндра. Вращение вала 1 передается через центральную шестерню 2 на сателлитные шестерни 4. Под действием возникающего момента водило 6 поворачивается на эксцентричной части вала 6 по кольцевому шпоночному пазу 7. Так как инструменты установлены на шестернях 4 эксцентрично, то при вра0

5

0

щении последних они меняют свое радиальное положение и в данном случае вьщвигаются, увеличивая диаметр цилиндра, описываемого рабочим органом (фиг. 1). Так как остальные инструменты 9 расположены эксцентрично оси водила, причем могут быть установлены с разным эксцентриситетом, то они вместе с центральным инструментом при вращении перекрывают всю плоскость забоя. В рабочем режиме вращение от вала 1 передается центральному породоразрушающему инструменту 3 и через водило 6 и шестерни А - на инструменты 9, которые совершают вращение вокруг своих осей и вокруг оси вала вращателя. Так как водило 6 и шестерня 2 вращаются с одинаковой скоростью, вращения шестерен 4 не происходит и инструменты 9 находятся в выдвинутом положении во все время работы. Дальнейшему повороту водила 6 относительно оси

препятствует стенка шпоночного паза,

При необходимости вывода устройства из скважины валу 1 придают обратное вращение Водило 6 поворачивается на валу 1 в обратном направлении, вызывая поворот шестерен 4 инструментов 9, уменьшая их выпет. При этом уменьшается диаметр цилиндра, описываемого рабочим органом, и устройство выводится из закрепленной v скважиныо

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство является надежным в работе, так как имеет большую жесткость, обусловленную радиальным перемещением породоразрушающих инструментов при изменении занимаемого положения и зубчатой кинематической связью инструментов с валом, являющейся более жесткой и надежной. Формула изобретения

что, с целью повьщ1ения эффективности работы в твердых породах за счет создания радиального усилия на забое, кинематическая связь между приводным валом и породоразрушающим инструментом выполнена в виде дифференциального редуктора, водило которого установлено на приводном валу с возможностью фиксированного поворота, а центральная шестерня - жестко, при31370

чем центральная шестерня и водило установлены на приводном валу эксцентрично с равным эксцентриситетом, а сателлитные шестерни установлены на водиле асимметрично с возможностью взаимодействия с зубьями центральной шестерни, при этом породоразрушающие инструменты размещены на сателлитных шестернях эксцентрично с возможностью вращения.

В ид А

Фиг. Z

Фиг.З