Устройство для образования щелей в стенках скважин Советский патент 1988 года по МПК E21C37/00 

N

о

00

о

05

хвостовик в 5 с буровой штангой. Шарнирная М 7 связывает В 5 с поворотной осью 4 режущего органа 3, выполненного в виде конической фрезы. Ось 4 охватывает несущее кольцо 9 с возможностью ее свободного вра- . С кольцом 9 и К 1 шарнирно связан рычаг 8 с возможностью поворота в продольной осевой плоскости К 1. Коаксиально на К 1 установлена давильная шайба 10 и между последней и М 6 навинчена гайка 11. Последняя и М 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 для их взаимного

зацепления при вдвигании В 5 в сторону органа 3. На наружной поверхности К между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного материала. При вращении В 5 рычаг 8 и кольцо 9 поворачиваются, при этом фреза отклоняется к стенке скважины и врезается в нее на глубину, определяемую длиной фрезы и углом разворота. После нарезания щели М 6 выступами 13 вводят в пазы 12 гайки 11 и разжимают элементы 14, освобождая устр- во. 4 3. п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к горной промети. Цель изобретения - обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резания. Цилиндрический корпус (К) 1 устр-ва выполнен с кольцевым упорным выступом 2 и сквозным продольным осевым отверстием. В последнем продольно установлен вал (В) 5 вращения с возможностью ограниченного продольного перемещения совместно с муфтой (М) 6 относительно К 1, при этом М 6 связывает

1

Изобретение относится к горной про- мьнпленности, а именно к породоразрушаю- щему инструменту, и может быть использовано для образования направленных вдоль скважины щелей - концентраторов напря- с жений для последующего разупрочнения пород кровли, например, нагнетанием жидкости.

Цель изобретения - обеспечение возможности нарезки продольных щелей и повышение эффективности резания.Ю

На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2-5 - соответственно сечения А-.А., Б-Б, В-В, Г-Г на фиг. 1; на

фиг. б - кинематическая схема устройства.

Устройство включает цилиндрический

корпус 1 со СКВОЗНЫ.М продольным осе ВЫЛ

отверстием и кольцевым упорным высту- пом 2 у одного из торцов, режуигнй орган 3 па поворотной оси 4, расположенный со стороны торца корпуса 1 с упорны.м выступом с возможностью вращения и разворота с вы- 20 водом за поперечные габариты корпуса. В профильном осевом отверстии корпуса установлен вал 5 вращения с возможностью ограниченного продольного перемещения сов.местно с соединительной муфтой 6 от- носителыю корпуса 1. гНуфта 6 служит для связи хвостовика вала 5 с буровой пJтaнгoй. Вал вращения связан с поворотной осью 4 передаточным узлом в виде шарнирной .муфты 7.

Рычаг 8 нтрнирно связан противолежа- Q щими концами с корпусом 1 и несущим кольцом 9, охватывающим новоротную ось с возможностью ее свободного вращения. Рычаг 8 и кольцо 9 образуют узел поворота режущего органа в продольной осевой плоскости цилиндрического корпуса. На корпусе коак- 35 сиально установлена давильная ПJaйбa 10 и навинчена гайка 11 (между муфтой 6 и шайбой 10), служащая механизмом продольного перемещения щайбы 10. Гайка 11 и .муфта 6 выполнены с пазами 12 и ответными выступами 13 для их взаимного зацепления при вдвигании вала 5 в сторону режущего органа.

На наружной поверхности корпуса .между выступом 2 и шайбой 10 установлены распорные элементы 14 из эластичного .материала по меньшей мере одним продольным пазом 15 на наружной поверхности для прохода штыба.

Режущий орган 3 выполнен в виде конической фрезы, связанной больщим основанием с торцом поворотной оси, противолежащей шарнирной муфте, и соосной поворотной оси.

Устройство имеет ориентаторы положения цилиндрического корпуса в скважине в виде упругих пластин 16, установленных на противолежащих сторонах корпуса 1 .между режущим органом и упорным выступом параллельно друг другу и продольной оси корпуса с выходом их продольных краев за поперечные габариты корпуса. Ход вала 5 ограничивается выступом 17.

Соединение вала 5 и муфты 6 обеспечивается элементом 18. Каналы 19 и 20 служат для подачи промывочного (продувающего) агента.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении муфта 6 соединена хвостовиком вала с буровой штангой, обеспечивающей правое и левое вращение, при этом муфта сдвинута по валу вперед и введена выступами 13 в зацепление с пазами 12 гайки П. Распорные эле.менты 14 имеют поджатие, обеспечивающее свободное проталкивание устройства по скважине и зависание его. Устройство ориентируют по направлению выбранной плоскости разрушения пород и вводят в скважину до требуе.мой отметки, при это.м режущий орган 3 находится в контурах устройства, а пластины 16 предотвращают разворот корпуса 1 в момент

его закрепления и не препятствуют передвижению устройства по скважине. Вран1ением гайки 11 буровыми штангами через муфту 6 фиксатор сжимают до величины, предотвращающей разворот корпуса при нарезании щели. После закрепления устройства выступы 13 муфты выводятся из пазов 12 гайки путем перемещения бурового става с муфтой по направлению к устью скважины. От привода буровой установки валу 5 сообщается вращение, которое через щарнирную муфту 7 передается режущему органу 3, находящемуся в кольце 9. При одновременном вращении и перемещении бурового става к устью скважины перемещается и вал 5 с режущим органом 3, при этом за счет поворота рыча- га 8 и кольца 9 режущий орган отклоняется к стенке скважины и врезается в нее на глубину, определяе.мую длиной режущего органа и углом разворота. Поворот заканчивается, когда вал кольцевым выступом 17 начинает конт актировать с корпусом 1. При дальнейщем вытягивании вращающего бурового става начинает перемещаться по направлению к устью скважины все устройство преодолевая трение между распорны.ми элементами 14 и стенкой скважины, при этом вращающийся вокруг своей продольной оси режущий орган 3 прорезает зародышевую щель вдоль скважины необходимой длины. Образующийся штыб удаляется из скважины через паз 15. После нарезания щели муфту 6 выступами 13 вводят в пазы 12 гайки, разжимают распорные эле.менты, освобождая тем самым устройство, и извлекают его из скважины.

Формула изобретения

з 0 5 0

5

0

с буровой штангой, давильную шайбу, коак- сиально установленную на цилиндрическом корпусе, механизм продольного перемещения давильной шайбы, распорные элементы, установленные на наружной поверхности цилиндрического корпуса между кольцевым упорным выступом и давильной шайбой, отличающееся тем, что, с целью обеспечения возможности нарезки продольных щелей и повышения эффективности резании, передаточный узел выполнен в виде шарнирной муфты, связываюнхей вал вращения с поворотной осью, а узел разворота - в виде несущего кольца, охватывающего поворотную ось с возможностью ее свободного вращения и рычага, шарнирно связанного противолежащими концами с цилиндрическим корпусом и несущим кольцом с возможностью поворота в продольной осевой плоскости цилиндрического корпуса, при этом вал вращения установлен с возможностью ограниченного продольного перемещения совместно с соединительной муфтой относительно цилиндрического корпуса.

А-А

5-5

Фи.2

ФигЗ

Г-Г

1Ъ

Фи.Ц