Устройство для бурения скважин Советский патент 1989 года по МПК E21B7/24 E21B25/00 

1

Изобретение относится к горной ,и строительно-дорожной те а1ике и может быть использовано для бурения неглубоких вертикальных скважин, в том числе в мерзлых и плотных грунта

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за сче увеличения диаметра бурения.

На фиг. 1 показано устройство с базовой машиной, общий вид,- на фиг. 2 - устройство в увеличенном масштабе; на фиг. 3 - вид А на фиг, 2 на фиг. 4 - В1Щ Б на фиг, 2.

Устройство для бурения скважин подвешено на базовой машине (экскаваторе) 1 посредством стрелы 2 и рукояти 3, Устройство включает кернооб- разующий инструмент 4, керноподреза- ющий механизм 5, шнековый породораз- рушающий инструмент б и подвеску 7 устройства к рукояти 3 экскаватора.

Кернообразующий инструмент 4 выполнен л, виде корпуса (не обозначен) на нижнем торце которого укреплены породоразрушаюцие элементы, например зубья 8, а на боковой поверхности - шнековая спираль 9. На верхнем торце корпуса установлен привод 10 вращения кернообразующего инструмента 4.;

Подвеска 7 выполнена в ввде прямоугольной рамы 11, на перекладине 12 которой с возможностью поворота в вертикальной плоскости размещен привод 10 вращения керно- i образующего инструмента 4. Устройство имеет привод 13 поворота инстру- , мента 4 в вертикальной плоскости и . привод (не обозначен) вращения шне- кового инструмента 6, Этот привод скреплен с приводом 10 или размещен с ним в одном корпусе. Инструменты 4 и 6 расположены противоположно друг другу.

Керноподрезающий механизм 5 имеет цилиндрический корпус (не обозначен) с буртиком 14 на его нижнем конце, размещенный внутри корпуса инстру- мент 4, керноподрезающие породораз- рушающие .элементы (зубья) 15, разме- щенные на буртике 14. направляющие 16, размещенные в верхней части корпуса инструмента 4, Цилиндрический корпус выполнен составным с разъемом 5 секций в вертикальной плоскости. Секции подвешены на направляющих 16 с возможностью перемещения вдоль них (в радиальном направлении) посредством роликов 17. На внутреннй поверхности цилиндрического корпуса укреп5

0

лены клиновые ребра 18, которые размещены в пазах гаек 19, имеющих коническую наружную поверхность. По оси механизма 5 размещен винтовой стержень 20, на котором установлены гайки 19. Привод вращения стержня (не обозначен) размещен в корпусе. Внутри цилиндрического корпуса размещены шайбы 21, через внутреннее отверстие которых свободно пропущен стержень 20.

Сверления 22 в шайбах закрыты втулками 23, через отверстие которых пропущены штоки 24 с поршнем 25, размещенным в сверлении 22. Между втулкой 23 и поршнем 25 размещена пружина 26. Свободные концы штоков скреплены с . секциями цилиндрического корпуса механизма 5. Максимальный диаметр кер- ноподрезающего механизма 5 меньше или равен диаметру шнекового инструмента 6. В корпусе привода 10 может быть размещен вибрационньЕ1 механизм (не показан).

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

Базовую машину устанавливают на место, где предполагается бурить скважину. С помощью привода 13 поворачивают устройство щнековым инструментом 6 вниз и стрелой 2 и рукоятью 3 создают осевую нагрузку на инструмент. После полного заглубления инструмента б выключают его привод, поднимают устройство, отводят к месту выгрузки и вращением его в обратную сторону разгружают от грунта . Затем поворачивают устройство шнековым

10

ра 18, раздвигают в радиапьном направлении секции корпуса механизма 5. При этом пружины 26 сжимаются, а зубья 15 подрезают керн. После выключения привода вращения стержня 20 устройство вместе с керном извлекают на поверхность. На месте выгрузки керна включают вращение винтового стержня 20 в обратную сторону, благодаря чему секции корпуса керноподре- зающего механизма 5 занимают исходное (первоначальное) положение, а керн выгружается из устройства. Если вы- 15 грузка затрудняется, то включают вибрационный механизм. Устройство готово для б фения следующей скважины.

Формула изобретения

20

Устройство для бурения скважин, включающее кернообразующий инструмент на нижнем торце корпуса которого укреплены породоразрушающие элементы,

25 а на боковой поверхности - шнековая спираль, привод вращения кернообра- зующего инструмента, размещенный на верхнем торце его корпуса, керно- подрезающий механизм с породоразру30 тающими элементами и подвеску к рукояти базовой машины, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения диаметра бурения, подвеска выполнена в В1зде рамы с нижней перекладиной на которой установлен привод вращения кернообра- зующего инструмента с возможностью его поворота в вертикальной плоскос35

nOiJUPclHrllscitu t 4. -.--.инструментом вверх, а кернообразующим 40 ™ посредством привода поворота,

jri«s J 7„,л,т,«« It О F1 Mr аи/Ч muoTrrkOf TKf ТТПП

инструментом - вниз, включают привод 10 его вращения и создают рукоятью 3 нагрузку на него. Грунт разрушается зубьями 8 и с помощью шнековой спирали выносится на поверхность. При этом в образовавшуюся кольцевую канавку входит корпус инструмента 4, а в ранее образованную инструментом 6 скважину входит керноподрезающий ме- механизм 5. После полного заглубления инструмента 4 /шжду корпусом инструмента 4 и корпусом механизма 5 образуется кольцевой керн. Для его подрезки и извлечения на поверхность

устройство снабжено шнековым породо- разрушающим инструментом с приводом вращения, которьй скреплен с приводом врап1ения кернообразующего инструмента со стороны, противоположной от кернообразующего инструмента, причем кериоподрезающий механизм вьтолнен из цилиндрического корпуса с кольцевым буртиком в его нижней части, установленного внутри корпуса кернообразующего инструмента, кли новых ребер, прикрепленных к внутрен ней поверхности цилиндрического корпуса, винтового стержня, размещен50

подрезки и извлечение ....р.... „ого внутри щшиндрического корпуса, включают вращение стержня 20, вслед 55 ° LL.« кпнии.пкпй поверхносствие чего гайки 19 перемещаются вверх (от проворота они стопорятся ребрами 18) и, опираясь своей конической поверхностью на клиновые ребгаек с наружной конической поверхностью, установленных на винтовом стерж не, и направляющих, размещенных в верхней части корпуса кернообразую

ра 18, раздвигают в радиапьном направлении секции корпуса механизма 5. При этом пружины 26 сжимаются, а зубья 15 подрезают керн. После выключения привода вращения стержня 20 устройство вместе с керном извлекают на поверхность. На месте выгрузки керна включают вращение винтового стержня 20 в обратную сторону, благодаря чему секции корпуса керноподре- зающего механизма 5 занимают исходное (первоначальное) положение, а керн выгружается из устройства. Если вы- 5 грузка затрудняется, то включают вибрационный механизм. Устройство готово для б фения следующей скважины.

Формула изобретения

0

Устройство для бурения скважин, включающее кернообразующий инструмент,/ на нижнем торце корпуса которого укреплены породоразрушающие элементы,

5 а на боковой поверхности - шнековая спираль, привод вращения кернообра- зующего инструмента, размещенный на верхнем торце его корпуса, керно- подрезающий механизм с породоразру0 тающими элементами и подвеску к рукояти базовой машины, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей за счет увеличения диаметра бурения, подвеска выполнена в В1зде рамы с нижней перекладиной на которой установлен привод вращения кернообра- зующего инструмента с возможностью его поворота в вертикальной плоскос35

0 ™ посредством привода поворота,

„,л,т,«« It О F1 Mr аи/Ч muoTrrkOf TKf ТТПП

устройство снабжено шнековым породо- разрушающим инструментом с приводом вращения, которьй скреплен с приводом врап1ения кернообразующего инструмента со стороны, противоположной от кернообразующего инструмента, причем кериоподрезающий механизм вьтолнен из цилиндрического корпуса с кольцевым буртиком в его нижней части, установленного внутри корпуса кернообразующего инструмента, клиновых ребер, прикрепленных к внутренней поверхности цилиндрического корпуса, винтового стержня, размещен0

„ого внутри щшиндрического корпуса, 55 ° LL.« кпнии.пкпй поверхнос„ого внутри щшиндрического корпуса, ° LL.« кпнии.пкпй поверхносгаек с наружной конической поверхностью, установленных на винтовом стержне, и направляющих, размещенных в верхней части корпуса кернообразую514549466

щего инструмента, при этом цилипд- при вращении винтового стержня и рический корпус вьтолнён составным взаимодействия гаек с клиновыми реб- с разъемом секций в вертикальной рами, а породоразрушающие элементы

е керноподреэанхцёго механизма размещены на боковой поверхности буртика цилиндрического корпуса.

плоскости, каждая секция подпрз ине- на и подвешена на направляющих с воз можностью радиального перемещения

Жх ЖЖЖЖЖЖЖЖЖжЖЖ///////// //////////////////////////

Фа$.1

Вид 5

Вид /

26

2 24

16 17

Изобретение относится к горной промыш-сти и м.б. использовано для бурения неглубоких скважин. Цепь - расширение эксплуатационных возможностей за счет увеличения диаметра бурения. Устр-во состоит из кернооб- разующего 4 инструмента (И), шнеково- го породоразрушающего И 6 и кернопод- резающего механизма (КМ) 5. На нижнем торце корпуса И 4 укреплены поро

Фаг. 5

Редактор М.Келемеш

Фие.

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Дидык Корректор С.Черни