Шнековый бур Советский патент 1989 года по МПК E21B7/24 E21B10/44 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в геолого-разведочных, изыскательских, строительных и сельскохозяйственных предприятиях и организациях в качестве навесного породораз рушающего органа к буровым установкам, преимущественно с низко расположенным вращателем, при разведке строительных материалов и полезных ископаемых, производстве опытно-фильтрационных работ и штамповых испытаний грунтов, отборе моно- литов грунтов, установке столбов, посадке деревьев и устройстве колодцев.

Цель изобретения - повыщение эффективности бурения за счет сокращения времени на зачистку забоя.

На фиг. 1 изображен щнековый бур, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. I.

Шнековый бур включает вал 1, транспортирующие ленты 2 с геликоидальными поверхностями, кронщтейны 3, резцы 4, ограничительные упоры 5, лопатки 6 и отража- тельные пластины 7, которые установлены вдоль вала, при этом верхняя их кромка прикреплена к тыльной стороне транспортирующих лент 2. К нижним кромкам отражательных пластин 7 прикреплены ограничительные упоры 5, установленные перпендикулярно к валу 1 в нижней его части и соединенные с тыльной стороной кронщтейнов 3. Выпуклые боковые лопатки 6 установлены так, что их кромки примыкают к периферийным кромкам транспортирующих лент 2, ограничительных упоров 5 и отражательных пластин 7 Ограничительные упоры 5, лопатки 6 и отражательные пластины 7 образуют с транспортирующими лентами 2 грунтонепрони- цаемые камеры.

Поверхности транспортирующих лент 2 разделены на участки снизу вверх в форме винтового цилиндроида, переходящего в кон- волютный геликоид и далее в торс. При этом вылет в радиальном направлении кромок транспортирующих лент 2 равномерно изменяется снизу вверх и бур в целом вписывается в усеченный конус.

Шнековый бур работает следующим образом.

Бур закрепляют на ведущей щтанге буровой установки, например УРБ-2а, опускают на забой скважины и сообщают ему крутящий момент и осевую нагрузку.

При этом резцы 4, установленные на кронщтейнах 3, врезаются в грунт и разрушают его. Частицы разрущенного грунта образуют перед резцами подвижные грунтовые валики, часть грунта из которых поступает сначала на горизонтальную поверхность транспортирующих лент 2, выполненную в форме винтового цилиндроида и предназначенную для того, чтобы разрущенный грунт не рползал с нее во время извлечения бура на дневную поверхность. Остальная часть грунта из грунтовых валиков накапли5

с

0

5

0

5

0

5

0

5

вается у отражательных пластин 7 и не проникает под транспортирующие ленты 2 вследствие наличия ограничительных упоров 5 и лопаток 6, образующих с отражательными пластинами 7 и транспортирующими лентами 2 грунтонепроницаемые камеры.

Под воздействием следующей порции срезанного с забоя скважины грунта и центробежных сил частицы грунта перемещаются далее на площадку транспортирующих лент 2, выполненную в форме конволютного геликоида. Вследствие наличия на этом участке кривизны лент 2 в радиальном сече-. НИИ частицы грунта при движении получают возможность описывать сложную траекто- - рию и отражаться от стенок скважины.

В результате активного подпора нижних слоев разрущенный грунт переходит на участок транспортирующих лент 2 с поверхностью, выполненной.в форме торса. На этом участке осуществляется процесс интенсивного разрыхления, измельчения и перемещи- вания разбуренного грунта, прилегающего к стенкам скважины, с образованием активной пористой зоны.

После углубки бура в грунт на 0,2-0,3 м его вместе с накопленной на транспортирующих лентах 2 разрушенной породой поднимают из скважины. При этом верхние периферийные участки лент 2 под воздействием веса разбуренного грунта и удерживающих сил сцепления частиц грунта со стенками скважины отклоняются вниз за счет кривизны лент 2 в радиальном сечении и приближаются к стенкам скважины, но не достигают их полностью. Вследствие наличия незначительного зазора между периферийными кромками транспортирующих лент 2 и стенками скважины осыпания разрыхленного измельченного грунта на забой скважины при извлечении бура не происходит.

Формула изобретения

Шнековый бур, включающий вал, на котором закреплены транспортирующие ленты с кронштейнами и резцами, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности бурения за счет сокращения времени на зачистку забоя, каждая транспортирующая лента снабжена отражательной пластиной, ограничительным упором и лопаткой, при этом отражательная пластина установлена перед кронштейном и закреплена на валу вдоль его образующей, ограничительный упор прикреплен к кронштейну и установлен перпендикулярно валу, а лопатка присоединена к кромке транспортирующей ленты с образованием вместе с отражательной пластиной и ограничительным упором грунтоне- проницаемой камеры, причем участки транспортирующей ленты по длине выполнены различной формы, начиная снизу вверх формой винтового цилиндроида, переходящего в конволютный геликоид и далее в торс.

Вид А

Изобретение относится к буровой технике и м. б. использовано в геолого-разведочных, изыскательских, строительных и сельскохозяйственных предприятиях и организациях в качестве навесного породораз- рушающего органа к буровым установкам. Цель - повышение эффективности бурения за счет сокрашения времени на зачистку забоя. На валу 1 шнекового бура закреплены транспортируюшие ленты (ТЛ) 2 с кронштейнами 3 и резцами 4. Каждая ТЛ 2 имеет отражательную пластину (П) 7, ограничительный упор 5 и лопатку 6. При этом П 7 установлена перед кронштейном 3 и закреплена на его валу 1 вдоль его образующей. К кронштейну 3 прикреплен упор 5, установленный перпендикулярно валу 1. Ло;тат- ка 6 прикреплена к кромке ТЛ 2 с образованием вместе с П 7 и упором 5 грунтонепро- ницаемой камеры. Участки ТЛ 2 выполнены различной формы по длине, начиная снизу вверх, в форме винтового цилиндроида, переходящего в конволютный геликоид и далее в торс. Часть разрушенного резцами 4 грунта попадает сначала на поверхность ТЛ 2 в форме винтового цилиндроида, предназначенную для того, чтобы грунт не сползал с нее во время извлечения бура. Остальная часть грунта накапливается у П 7 .и не проникает под ТЛ 2 благодаря грунтонепрони- цаемым камерам. Грунт на участке конво- лютного геликоида получает возможность описывать сложную траекторию и отражаться от стенок скважины. На участке ТЛ 2 в виде торса происходит интенсивное разрыхление, измельчение и перемешивание грунта, прилегающего к стенкам скважины с образо ванием активной пористой зоны. 2 ил. i (Л 4; О5 О5 QD

Фиг. 2