Боковой грунтонос Советский патент 1991 года по МПК E21B49/06 

подвеску 19 закрепляют на устье скважины, а тросу 16 придают слабину. Усилие от массы ГН в тросе 16 исчезает (оно передается на подвеску 19) и пружина 10 передает усилие своего сжатия через обойму 7 на ГПГ 2, перемещая ее в направлении стенки 21 скважины, Одновременно ролик 12 перемещает трос 16 на участке между роликами 13 и 14 вниз, который посредством витков 17

трения вращает катушку 5, а через элемент 6 - ГПГ 2. В результате ГПГ 2 перемещается в положение 20 с вращением и резцами 3 в стенке 21 скважины и выбуривает столбик грунта. После этого натягивают трос 16, а подвеску 19 ослабляют, пружина 10 сжимается, ГПГ 2 с обратным вращением перемещается внутрь ПК 1. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для отбора образцов грунта из стенок скважины большого диаметра и шурфов. Цель - повышение эффективности работы грунтоноса (ГН) в твердых грунтах. В полом корпусе (ПК) 1 установлена в обойме 7 на подшипниках 9 грунтоприемная гильза (ГПГ) 2 с резцами 3, подпружиненная относительно ПК 1 пружиной 10. В ПК 1 закреплены неподвижно ролики 13-15, а на обойме 7 - подвижные ролики 11 и 12. В ПК 1 с возможностью вращения размещена катушка 5, а ее профильный элемент 6 с возможностью перемещения в конгруэнтном отверстии ГПГ 2. Внутри ПК 1 закреплен один конец приводного троса 16, который далее огибает ролики 12 и 14, запасован на катушке 5 витками 17 трения, огибает ролики 13, 11 и 15 и выведен наружу, имея закрепленную на нем ограничительную втулку 18. На верхнем торце ПК 1 закреплена гибкая подвеска 19. Усилие на пружину 10 от массы ПК 1 и остальных деталей ГН не менее ее рабочего усилия. При достижении ГН заданного интервала глубины скважины I АО Ё Я а О ю ю ел 8 Ю 12 7 96

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для отбора образцов грунта из стенок скважин большого диаметра и шурфов.

Известен боковой грунтонос, включающий корпус, соединенный с грузоподъемным механизмом приводным тросом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательного перемещения фунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружин сжатия, установленных между корпусом и грунтоприемной гильзой, и с механизмом извлечения в виде полиспа- стной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки на грунтоприемной гильзе и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, при этом один конец при водного троса связан с грузоподъемным механизмом, а второй его конец закреплен на корпусе.

Известен также боковой грунтонос, включающий полый корпус, соединенный с грузоподъемным механизмом приводным тросом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательного перемещения грунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспаст- ной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, закрепленные на грунтоприемной гильзе, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, причем грунтонос снабжен дополнительной гибкой подвеской, закрепленной на корпусе грунтоноса.

Недостатком известного устройства является малоэффективная работа в твердых грунтах, обусловленная отсутствием вращения грунтоприемной гильзы, торец которой снабжен режущими элементами. Наличие на гильзе только осевой нагрузки (без вращения гильзы) обеспечивает отбор проб только в мягких грунтах не выше второй категории по буримости. В более твердых грунтах глубина погружения гильзы недостаточна для обеспечения отбора образца грунта.

Цель изобретения - повышение эффективности работы в твердых грунтах.

Поставленная цель достигается тем, что боковой грунтонос, включающий полый корпус, соединенный приводным тросом с грузоподъемным элементом и имеющий канатную подвеску, установленную с возможностью перемещения в полости корпуса грунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, связанные с грунтоприемной гильзой, и неподвижные блоки,

закрепленные на корпусе, снабжен установленной с возможностью вращения и соосно грунтоприемной гильзе катушкой и установленной с возможностью поступательного

перемещения обоймой, причем грунтоприемная гильза размещена в обойме и зафик- сирована от поворота относительно катушки, а приводной трос запасован на катушке витками трения.

Попытка применить для вращения гильзы винтовых шлицев успеха не имела, так как для эффективной работы гильзы необходимо, чтобы она при внедрении сделала несколько оборотов (8-10), а в этом случае угол наклона шлицев менее 15° и, как следствие,

большая часть усилия сжатой пружины расходуется на преодоление трения в шлицах. На чертеже изображен предложенный грунтонос в положении спуско-подъема в скважине.

Боковой грунтонос включает полый корпус 1, в котором установлена грунтоприем- ная гильза 2, имеющая режущую кромку с твердосплавными резцами 3. На одной оси

с гильзой 2 установлена на подшипниках 4 катушка 5 с жестко закрепленным на ней профильным элементом 6, размещенным в конгруэнтном отверстии грунтоприемной гильзы 2. В корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения установлена обойма 7, зафиксированная от проворота относительно корпуса шпонкой 8.

В обойме 7 через упорно-радиальные подшипники 9 размещена гильза 2, а между корпусом 1 и обоймой 7 установлена пружина 10 сжатия. На обойме 7 закреплены подвижные ролики 11 и 12, а на корпусе 1 - неподвижные ролики 13 и 14 и направляющий ролик 15. Приводной трос 16 связан одним концом с лебедкой бурового станка (не показана), огибает ролики 15, 11 и 13, запасован несколькими витками 17 трения на катушке 5, далее огибает ролики 14 и 12 и вторым своим концом закреплен на корпусе 1. На тросе 16 имеется ограничительная втулка 18, препятствующая образованию слабины троса 16 в корпусе 1 и не допускающая соскакивания с роликов и запутывания троса 16 внутри корпуса 1. Гибкая подвеска 19 закреплена на корпусе 1 и имеет длину, как правило, равную глубине скважины или шурфа, со стенок которых предстоит отбор проб.

Вес корпуса грунтоноса с размещенными в нем деталями и узлами равен рабочему усилию пружины 10 сжатия.

Боковой грунтонос работает следую- 25 обратным вращением внутрь корпуса, после

щим образом.

Приводной трос 16 грунтоноса закрепляют на канате лебедки бурового станка и грунтонос опускают в скважину. По мере спуска грунтоноса гибкую подвеску 19 также опускают в скважину с постоянным образованием в подвеске слабины. При спуске грунтоноса на приводном тросе 16, который в системе с подвижными и неподвижными роликами образует двойной полиспаст, усилие от веса грунтоноса сжимает пружину 10, перемещая обойму 7 в крайнее левое положение, а грунтоприемную гильзу 2 - внутрь корпуса 1. Вес грунтоноса и рабочее усилие пружины 10 подобраны с учетом действия двойного полиспаста таким образом, что грунтоприемная гильза 2 полностью уходит в корпус и не препятствует спуску грунтоноса в скважину. - При достижении грунтоносом заданного интервала глубины скважины, с которого необходимо взять пробу грунта, подвеску 19 закрепляют на устье скважины, а приводному тросу 16 придают слабину. Усилие от веса грунтоноса в приводном тросе исчезает (оно передано на гибкую подвеску) и

Составитель Е. Ягодина Редактор В. Бугренкова Техред М.Моргентал

чего грунтонос извлекается на поверхность.

Формула изобретения Боковой грунтонос, содержащий полый корпус, соединенный приводным тросом с грузоподъемным элементом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательногоперемещениягрунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, связанные с грунтоприемной гильзой, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы в твердых грунтах, он снабжен катушкой, устанволеной с возможностью вращения и соосно с грунтопри- -(- емной гильзой, обоймой, установленной с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса, при этом грунтоприемная гильза размещена в обойме-и зафиксирована от проворота относительно катушки, а приводной трос запасован на катушке витками трения.

Корректор И.Муска

30

35

40

50

0

5

0

пружина 10 начинает передавать усилие своего сжатия через обойму 7 на грунтопри- емную гильзу 2, перемещая последнюю вправо - в положение 20.

Одновременно при перемещении ролика 12 вправо усилием пружины 10 производится также перемещение рабочего троса 16 с ролика 13 на ролик 14 и вращение витками 17 трения катушки 5, которая через профильный элемент 6 производит одновременно с перемещением грунтоприемной гильзы 2 ее вращение. Таким образом, в стенку 21 скважины грунтоприемная гильза 2 внедряется с приложением осевого усилия и крутящего момента, осуществляя вращательное бурение и подрезку керна резцами 3.

После внедрения грунтоприемной гильзы в стенку скважины производят натяжение приводного троса 16, а гибкую подвеску 19 ослабляют, В приводном тросе появляется усилие, сжимающее пружину 10 и перемещающее гильзу 2 с одновременным

25 обратным вращением внутрь корпуса, после

чего грунтонос извлекается на поверхность.

Формула изобретения Боковой грунтонос, содержащий полый корпус, соединенный приводным тросом с грузоподъемным элементом, и установленную в полости корпуса с возможностью поступательногоперемещениягрунтоприемную гильзу с механизмом подачи в виде пружины сжатия и с механизмом извлечения в виде полиспастной системы, образованной приводным тросом, огибающим подвижные блоки, связанные с грунтоприемной гильзой, и неподвижные блоки, закрепленные на корпусе, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы в твердых грунтах, он снабжен катушкой, устанволеной с возможностью вращения и соосно с грунтопри- -(- емной гильзой, обоймой, установленной с возможностью поступательного перемещения относительно корпуса, при этом грунтоприемная гильза размещена в обойме-и зафиксирована от проворота относительно катушки, а приводной трос запасован на катушке витками трения.

30

35

40

0

Корректор И.Муска