Буровой стакан Советский патент 1991 года по МПК E21B27/00 

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровому инструменту ударного действия для проходки слабосвязанных пород кольцевым забоем сква жин различного назначения.

Цель изобретения - уменьшение лобового сопротивления грунта при внедрении стакана в забой скважины и повышение технологичности его изготов- ления.

На фиг.1 изображен стакан с клапаном в закрытом положении, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З разрез Б-Б на фиг.2.

Буровой стакан включает цилиндрический корпус, выполненный из двух изогнутых по радиусу пластин 1 с боковыми окнами (проемами) между ними для разгрузки его от породы, режущий баш- мак 2 в нижней части, переходник 3 в верхней части со средством 4 (резьбой или профильным сечением) для подсоединения к ударной штанге (не показана) и прорезями 5 для отбойно- го ключа.

В нижней части корпуса на режущем башмаке 2 закреплен при помощи шарнира 6 клапан 7, который в своем поперечном сечении выполнен изогнутым по радиусу (фиг.З), равному радиусу изгиба пластин 1, и на своей нижней плоскости (поверхности, обращенной к забою в закрытом положении клапана) имеют шипы 8, направленные своим острием вверх при открытом положении клапана.

На клапане 7 имеются также фиксаторы 9, которые при открытом положении клапана упираются в пластины I и не позволяют клапану выйти (опрокинуться) за пределы корпуса бурового стакана. Шипы 8 могут быть выполнены на клапане штамповкой в виде острия стрелки, которое отогнуто вниз. Плас- тины 1 закреплены на режущем башмаке 2 и на переходнике 3.

Буровой стакан работает следующим образом.

Подсоединенный к ударной штанге или к бойку ударного патрона и подвешенный на канате лебедки бурового ударного станка стакан опускают в скважину и производят его погружение в грунт. При погружении столбик керна при заполнении полости стакана (т.е. движении вверх) открывает клапан 7. При этом клапан 7 занимает мес

,

Q

5

0 5

Q

5

0

5

то в продольном окце (между пластинами I). Проходное сечение стакана при полностью откинутом клапане открыто полностью за исключением шипов 8, которые оказывают весьма незначительное сопротивление грунту в полости стакана, так как направлены вверх. Столбик керна, представленный слабо- связанным грунтом, полностью заполняет полость стакана.

В процессе извлечения стакана из забоя скважины столбик грунта, стремясь остаться на забое, т.е. при своем движении вниз относительно корпуса, испытывает значительное сопротивление со стороны шипов 8, направленных навстречу движения керна. Благодаря усилию, возникающему на шипах 8, клапан 7 начинает поворачиваться по часовой стрелке. В дальнейшем, при появлении клапана / в проходном сечении стакана, закрытие клапана 7 осуществляется под его собственным весом и расположенным над клапаном керна.

При достаточном усилии трения керна о внутренние поверхности стенок стакана и соответствующей консистенции грунта удержание керна в полости стакана может происходить лишь шипами 8, а клапан 7 остается открытым.

Формула изобретения

1.Буровой стакан, включающий цилиндрический корпус с боковым окном для разгрузки гго от породы, переходником в верхней части для присоединения к ударной штанге и режущим башмаком в нижней части, и шарнирно установленный на режущем башмаке клапан, отличающийся тем, что, с целью уменьшения лобового сопротивления грунта при внедрении стакана в забой, клапан выполнен с возможностью размещения в окне корпуса при открытом своем положении, при этом на нижней плоскости клапана под острым углом установлены шипы, направленные острием вяерх при открытом положении клапана.

2.Буровой стакан по п.I, о т л и - чающийс я тем, что, с целью повышения технологичности его изготовления, корпус выполнен из изогнутых по радиусу пластин, закрепленных на режущем башмаке и на переходнике.

б

§

(Риг. 2

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурового инструмента ударного действия для проходки слабосвязанных пород кольцевым забоем. Цель изобретения - уменьшение лобового сопротивления грунта при внедрении стакана в забой. Стакан содержит цилиндрический корпус с боковым окном для разгрузки его от породы, переходником 3 в верхней части для присоединения к ударной штанге и режущим башмаком 2 в нглшей части. На башмаке 2 шарнирно установлен клапан 7, выполненный с возможностью размещения в окне корпуса при открытом своем положении. На нижней плоскости клапана 7 под острым углом установлены шипы. Последние направлены острием вверх при открытом положении клапана 7. Благодаря усилию, возникающему на шипах, клапан 7 начинает поворачиваться по часовой стрелке. В дальнейшем при появлении клапана 7 в проходном сечении стакана закрытие клапана 7 осуществляется под собственной массой клапана 7 и расположенного над клапаном керна. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. 5 (Л с & Јъ СЛ Ј Јь 00

Фиг.З