Устройство для бурения отверстий во льду Советский патент 1990 года по МПК F25C5/02 

Изобретение относится к производству ледорезных работ и может быть использовано для образования шпуров и скважин.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет бурения отверстий различного диаметра и снижение энергозатрат.

Устройство позволяет изменять диаметр скважины В процессе бурения. При этом при бурении скважин больших диаметров автоматически устанавливается малый угол подъема рабочего органа и, наоборот, при бурении скважи малых диаметров - больший угол подъема, что позволяет удалять ледяную крошку из зоны резания с наибольшим эффектом. Установка режущих элементов на гибкой многозвенной ленте обеспечивает «косое резание, являющееся наименее энергоемким.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; на фиг. 5 -

разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - кинематическая схема устройства.

Устройство для бурения отверстий включает забурник 1, жестко связанный со шпинделем 2, коническую бурильную головку, состоящую из отдельных лепестков 3, шарнирно соединенных со щпинделем, и снабженную механизмом регулирования раскрытия и фиксации лепестков, гибкую многозвенную ленту 4, звенья 5 которой соединены с помощью пальцев 6 и щплин- тов 7 между собой. На гибкой ленте 4 закреплены режущие элементы 8. Гибкая лента 4 соединяется с помощью пальцев 9 и пружин 10 В нижней части с забурником 1, В верхней - с одним из лепестков 3. Механизм регулирования раскрытия и фиксации лепестков 3 может состоять из тяг 11, контргайки 12 с фиксирующим элементом 13 и шарнирных сочленений 14-16. В нижней части лепестков 3 для их подвижного соединения со шпинделем 2 установлен подшипник 17.

Устройство работает следующим образом..

05

О

сд

Устройство закрепляется на буровой штанге бурильной машины (не обозначено). Затем путем вращения шпинделя 2 относительно лепестков 3 устанавливают требуемый диаметр образуемой скважины, ко- торый определяют по крайним режущим элементам 8 гибкой ленты 4, расположенным в верхней части лепестков 3. Далее с помощью фиксирующего элемента 13 контргайку 12 жестко закрепляют на шпинделе 2. После этого процесс бурения выпол- няют аналогично работе буровой головки циклического действия. Каждый из режущих элементов 8 прорезает свою канавку, затем стружка, образуемая от резания за счет центробежных сил, перемещается по бо- ковой плоскости гибкой ленты 4 и транспортируется во внутреннюю полость буровой головки. При этом режущие элементы 8, закрепленные на гибкой ленте 4, своими режущими кромками всегда остаются параллельны образующей конуса, образован- ного лепестками 3. После окончания процесса бурения бурильную головку извлекают из скважины. Включением повышенного числа оборотов шпинделя 2 выполняют процесс удаления ледяной крошки из уст- ройства.

При необходимости бурения скважин другого диаметра производят переналадку устройства по схеме, изложенной выше.

Из кинематической схемы видно, что резьба на шпинделе 2 и контргайке 12 выпол- нена такой, что при повороте ее на угол ф в горизонтальной плоскости гайка перемещается на величину е в вертикальном направлении, обеспечивая постоянное натяжение гибкой многозвенной ленты 4.

/7

Таким образом, возможность получения различных диаметров скважин в процессе резания, автоматическая установка угла подъема гибкой ленты с режущими элементами в зависимости от диаметра скважины, а также обеспечение так называемого «косого резания позволяет рас- щирить технологические возможности устройства, повысить производительность и стойкость его режущих элементов.

Формула изобретения

1.Устройство для бурения отверстий во льду, содержащее коническую бурильную головку, забурник, жестко связанный со шпинделем, и режущие элементы, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет бурения отверстий различного диаметра и снижения энергозатрат, бурильная головка выполнена состоящей из отдельных лепестков, щарнирно соединенных со шпинделем нижними концами,. и снабжена механизмом регулирования раскрытия и фиксации лепестков, причем режущие элементы смонтированы на гибкой многозвенной ленте, а последняя установлена винтообразно на наружной поверхности бурильной головки.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что механизм регулирования раскрытия и фиксации лепестков представляет собой контргайку, установленную на шпинделе со смонтированными на ней посредством шарниров жесткими тягами, при этом концы последних закреплены на внутренних поверхностях лепестков.

//

Изобретение относится к ледорезным работам, а именно к устройствам для образования шпуров и скважин во льду. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет бурения отверстий различного диаметра и снижение энергозатрат. Устройство содержит бурильную головку, состоящую из отдельных лепестков с механизмом регулирования их раскрытия и фиксации, гибкую многозвенную ленту с режущими элементами. Нижние части лепестков шарнирно связаны со шпиделем, верхние - с механизмом регулирования их раскрытия, а гибкая многозвенная лента расположена на наружной поверхности бурильной головки винтообразно. Механизм регулирования раскрытия и фиксации лепестков содержит контргайку, установленную на шпинделе и имеющую жесткие тяги, концы которых закреплены на лепестках. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

ВидА

Фаг. 2

6-6

ю

Фиг.5

Фиг.

Фиг. 6

1