Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением Советский патент 1989 года по МПК E21B7/28 

1

Изобретение относится к буровой технике и предназначено для разбу- ривания цилиндрических передовых скважин и выработку с прямоугольным поперечным сечением.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в крепких и вязких породах.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - то же, в плане.

-и 1

о

Устройство состоит из корпуса редуктора.1 и дополнительного рабо v.

чего органа 2. На корпусе рабочего органа 2 размещены породоразру- шающие элементы 3, выполненные в виде резцов. Породоразрушающие элементы 3 установлены со стороны редуктора, их оси параллельны оси устройства, сами они укреплены на корпусе 2 при помощи фиксирующих винтов 4 и выступают за габариты редуктора 1. Корпус рабочего органа 2 скреплен

INJ

с входным валом 5 редуктора 1. Приводной вал 6 буровой машины (не показана) может быть соединен с ным валом 5 или с корпусом допол- нительного рабочего органа 2. На приводном валу соосно одна другой укреплены конические шестерни 7 и 8, кинематически связанные с зубчатыми колесами 9 и 10. Последние установ- лены на горизонтальных выходных валах 11 и Д2, концы которых являются выходными валами редуктора. Валы 11 и 12 установлены в подшипниковых опорах 13, их оси лежат во взаимно пер- пендикулярных- плоскостях и пересекают продольную ось корпуса редуктора. На выходных валах редуктора, расположенных в горизонтальной плоскости, установлены буровые рабочие органы 14 и 15, выполненные в виде дисков с nor родоразрушающими элементами 16. Каждый диск имеет ступицу 17, на наружной поверхности которой установлены породоразрушающие элементы 18. Валы 11 и 12 смещены один относительно другого по высоте, а диски 15 по наружному диаметру меньше на две ширины прорезаемых ими щелей по сравнению с дисками 16. С противоположной стороны относительно дополнительного рабочего органа на корпусе редуктора 1 укреплена стойка 19, на которой неподвижно размещено основание 20. На свободном конце стойки 19 укреплена крестовина 21, выполненная в виде лучей 22 крестовины. Количество лучей крестовины равно количеству отрезаемых блоков 23. С лучами крестовины

шарнирно посредством осей 24 соеди

нены кронштейны 25, имеющие скалыва- тели 26, ориентированные в углы поперечного сечения скважины и армированные шипами 27, острие которых наклонено в сторону, обратную движению устройства при бурении. Скалыватели 26 и основание 20 соединены между собой упругой связью 28. Продольные оси скалывателей 26 наклонены к продольной оси устройства над плоскостью, проходящей через центры шарнирного крепления скалывателей и нормально оси бурения.

Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением работает следующим образом.

Крутящий момент и усилие подачи от буровой машины посредством при- водного вала 6 передается входному

Q

5

0

-

валу 5 редуктрра 1. От входного вала 5 вращение получает рабочий орган 2 и через систему конических шестерен 7 и 8 и зубчатых колес 9 и 10 буровые рабочие органы 14 и 15. Диски посредством породоразрушающих элементов 16 прорезают в массиве породы (угля) щели, а породоразрушающие элементы 18 на ступицах 17 разделяют массив породы (угля) на четыре блока. При бурении скважин большой протяженности в крепких или вязких породах .(углях) отделение (самоотламывание) блоков затруднено. Блоки, имеющие большие линейные размеры, могут производить забуривание скважины, а также и заклинивание корпуса 1 в скважине. Отсутствие поступления редукторов разрушения к машине свидетельствует о том, что блоки плохо отламываются.

i При отсутствии поступления продуктов разрушения из скважины механизмом подачи машины через буровой став устройству сообщают поступательное движение от машины. Для осуществления этого движения направление движения гидроцилиндрок подачи реверсируют. При поступательном движении вверх от машины корпус 1 отходит от забоя, выводя из контакта с массивом породоразрушающие элементы 16 и 18. Скалыватели 28 в начале отхода (подъема) корпуса 1 нахддятся в контакте с блоками породы (угля). Шипы 27, острие которых наклонено к стенке скважины и в сторону, обратную движению устройства при бурении, внедряются в блоки. При дальнейшем отходе (подъеме) устройства скалыва- тели 26 начинают поворачиваться относительно осей 24 и отламывать блок породы (угля). Обламывание блока скалывателями 26 становится возможным, так как продольная ось скалывателей расположена над плоскостью, проходящей через центры осей 24 и нормально оси бурения. При подъеме устройства скалыватели 26, поворачиваясь относительно осей 24 стремятся своими продольными осями расположиться в указанной плоскости.

Наклон шипов 27 к стенке скважины и в сторону, обратную движению устройства при бурении, исключает ; проскальзывание опорных поверхностей с шипами относительно блоков при их } скалывании, а при разбуривании сква51

жины шипы оказывают минимальное сопротивление движению устройства. Отделенные блоки падают в передовую

скважину. Смещению блоков к оси сква- жины способствует выполнению нижней части корпуса редуктора 1 в виде усеченного конуса. Если блоки породы (угля) по размерам не проходят в передовую скважину, они дробятся поро- доразрушающими элементами 3 при вращении рабочего органа 2. Подъем корпуса t прекращают и продолжают расширение скважины, при этом элементы 3 дробят блоки породы (угля) и спо- собствуют проходу кусков породы .(угля) вниз.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин с прямоугольным поперечным сечением по автосв. № 1252471, о т л и ч а

g 5

0

006

ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы устройства в крепких и вязких породах, онс) снабжено стойкой с основанием, закрепленной с противоположной стороны относительно дополнительного рабочего органа на корпусе редуктора, крестовиной, закрепленной на основании, соединенными с основанием посредством упругой связи скалывателями, шар- нирно закрепленными через кронштейны на лучах крестовины, при этом оси кронштейнов скалывателей в плане расположены радиально посередине между горизонтальными выходными валами редуктора и наклонены к продольной оси устройства, причем скалыватели армированы шипами, продольные оси которых наклонены к продольной оси скалывателей в сторону, противоположную расположению приводного вала.

Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение надежности работы устройства в крепких и вязких породах. Устройство состоит из корпуса редуктора 1 и дополнительного рабочего органа 2. С противоположной стороны относительно рабочего органа 2 на корпусе редуктора 1 закреплена стойка 19 с основанием 20. На основании 20 закреплена крестовина 21 с лучами 22. С основанием 20 посредством упругой связи 28 соединены скалыватели (С) 26, шарнирно закрепленные через кронштейны 25 на лучах 22 крестовины 21. Оси 24 кронштейнов 25 в плане расположены радиально посередине между горизонтальными выходными валами 11 и 12 редуктора 1 и наклонены к продольной оси уа. При этом С 26 армированы шипами 27, продольные оси которых наклонены к продольной оси С 26 в сторону, противоположную расположению приводного вала 6 буровой машины. На выходных валах 11, 12 установлены буровые рабочие органы 14 и 15 с породоразрушающими элементами 16 и 18. При поступательном движении вверх буровой машины корпус редуктора 1 отходит от забоя. Шипы 27 внедряются в блоки породы. При дальнейшем движении вверх устройства С 26 поворачиваются и отламывают блок породы. 2 ил.

/// //; /// /// /// /// ///

Редактор А.Лежнина

Составитель Л.Черепенкина

Техред М.Дидык Корректор В.Гирняк

Заказ 2138/31

Тираж 515

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

/// ////// ///////// ///

Фиг.2

Подписное