Расширитель Советский патент 1991 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в комбинированных Дуровых устройствах, предназначенных для бурения взрывных скважин и котловых полостей в этих скважинах,

Цель изобретения -- повышение надежное и расширителя в работе.

На фиг. 1 показан расширитель, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - рнзрез b-lj на фиг. 1.

Расширитель состоит из корпуса 1, рас- nojj vKCHHoro внутри корпуса 1 патрона 2, и породоразрушающих органов. Породораз- рушающие органы выполнены в виде шарошек 3, смонтированных с возможностью свободного вращения на лапах 4. Лапы 4 присоединены к донной части патрона 2 при помощи осей 5. Патрон 2 установлен в корпусе с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной оси и соединен с ним посредством трех радиальных пазов 6 и пальцев 7. Породоразрушэющие органы оборудована механизмом выдвижения шарошек, выполненным в виде поршня-толкателя 8, с прспочклй 9, выступом 10 иуступом 11 в нижней части, а также клинообразным «ыступом 12 с винтовой поверхностью в sepXHf-й чзсти.

Поршень-толкатель оборудован пружиной 1 J сжатия и установлен с возможностью скольжения выступом 12 по поверхности зуба 14, жестко соединенного с корпусом. Пальцы 7 закреплены в патроне 2 и входят в пазы корпуса 1 и поршня-толкателя 8.

В корпусе 1 выполнены каналы 15-17, а в патроне - каналы 18-20. Поршень - толкатель 8 имеет канал 21 для связи с его над- штоковой полостью.

Расширитель работает следующим образом.

Для осуществления бурения скважины расширитель подсоединяют к штанге бурового станка. При этом поршень-толкатель занимает крайнее верхнее положение и удерживается в этом положении под действием пружины 13 и сжатого воздуха, поступающего в подштоковую полость через каналы 17 и 19. Лапы 4 упираются а аксиальном направлении в донную часть паза патрона 2, а в радиальном направлении - в выступ 10 поршня-толкателя 8 и удерживаются в этом положении в процессе бурения скважины.

Для расширения скважины прекращают вращение, снижают осевую нагрузку на шарошки 3 и производят поворот расшири- челя в сторону, обратную направлению вращения его в процессе бурения скважины на 30° При этом корпус 1, разворачиваясь относительно продольной оси патрона 2, открывает канал 15, который совпадает с каналом 18. Через эти каналы воздух попадает в надштоковую полость поршня-толкателя 8. За счет разности поперечных площадей

нэдштоковой и подштоковой полостей сжатый воздух передвигает поршень-толкатель 8 вниз до упора уступа 11 в плечи лап 4, открывая канал 21 и освобождая от контакта выступ 10 с лапами 4, а каналы 19 перекры0 ваклся степ кой поршня-толкателя 8, прекращая подачу воздуха в подштоковую полость. Пальцы 7, установленные в патроне 2 с возможностью перемещения в радиальных пазах корпуса 1 и продольных пазах

5 поршня-толкателя 8, обеспечивают перемещение поршня-толкателя 8 относительно продольной оси патрона 2 и не дают возможности поворота его в радиальном направлении.

0При включенной подаче воздуха начинают вращение буровой штанги на пониженных оборотах в том же направлении, что и при бурении скважины, и осуществляют подъем расширителя на требуемую высоту.

5 После завершения подъема расширителя увеличивается частота вращения буровой штат и до номинальных оборотов и за счет давления воздуха в нпдштоковой полости поршень-толкатель 8 уступом 11 давит на

0 лапы 4 и начинает рязъораччват ь их относительно осей 5, поджимая режущие кромки шарошек 3 к стенкам скважины. Режущие кромки шарошек 3 (за счет трения о стенки скважины) создают кругящий момент на бу5 ровой штанге, который преодолевается приводом вращения буровой штанги. При передаче крутящего момента от корпуса 1 к патрону 2 зуб 14 корпуса 1, перемещаясь по. винтовой наклонной поверхности выступа

0 12 поршня-толкателя 8, перемещает последний вниз, создавая дополнительное усилие на лапах 4. Затем незначительным перемещением буровой штанги вниз осуществляется полный разворот лап 4 на осях 5

5 и выход шарошек 3 а крайнее положение.

После полного разворота лап 4 с шарошками 3 увеличивается осевая нагрузка и производится расширение скважины на необходимом интервале.

0 Формула изобретения

Расширитель, включающий корпус, установленный в корпусе с возможностью ограниченного поворота патрон, подвижно установленные на осях, закрепленных в пат5 роне, лапы с шарошками и механизм выдвижения шарошек, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности расширителя в работе, механизм выдвижения вы- полнен в виде поршня-толкателя с клинообразным выступом а верхней части и

проточкой в нижней части, а в корпусе выполнен зуб, размещенный с возможностью скольжения по поверхности клинообразного выступа, при этом лапы шарошек установлены с возможностью захода в проточку поршня, полости которого соединены с полостью корпуса через каналы, выполненные в патроне и поршне.

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано в комбинированных буровых устройствах, предназначенных для бурения взрывных скважин и котловых полостей в этих скважинах. Цель изобретения - повышение надежности расширителя в работе. Расширитель включает корпус 1 с зубом 14, патрон 2 с установленными на лапах 4 шарошками 3, подпружиненный поршень-толкатель 8 с проточкой 9 в нижней части и клинообразным выступом 12 в верхней части. Патрон 2 установлен с возможностью ограниченного поворота в корпусе 1, а поршень-толкатель 8 - с возможностью продольного перемещения в патроне 2. Расширитель позволяет осуществлять бурение скважины и последующее ее расширение на любом участке ее ствола. Бурение скважины ведут при сложенных шарошках 3, лапы которых фиксируются пояском 10. При расширении скважины шарошки выдвигаются из корпуса 1 и фиксируются проточкой 9. При выдвижении шарошек 3 зуб 14 скользит по поверхности клинообразного выступа 13, а сжатый воздух в надпоршневое пространство поступает по каналу 21 в поршне-толкателе 8. 3 ил.

/8

6

Фиг.З