Расширитель скважин Советский патент 1992 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к расширителям скважин по предварительно пробуренным скважинам в породах различной крепости.

Известен буровой агрэгат для бурения скважин больших диаметров шарошечными долотами, внутри корпуса каждой из которых установлен гипоидный двигатель.

Недостатком этого агрегата является значительная сложность агрегата и большие потери крутящего момента в самом гипоидном двигателе в процессе работы.

Известен буровой агрегат для проходки скважин по породам различной крепости, содержащий комплект параллельно расположенных пневмоударников, соединенных между собой коллектором и обоймами, буровые коронки, закрепленные в буксах пневмоударников, и направляющий фонарь, установленный в центре между пнев- моударниками с опережением.

Недостатком известного агрегата является сложная конструкция и большая энергоемкость при осуществлении вращения расширителя в процессе бурения.

Цель изобретения - снижение энергоемкости при одновременном упрощении конструкции расширителя.

Указанная цель достигается тем, что в расширителе скважин, включающем пнев- моударники, соединенные между собой обоймами и коллектором, буровые коронки, закрепленные в буксах пневмоударников, и направляющий фонарь, закрепленный в центре между пневмоударниками с опережением, каждый пневмоударник снабжен пневматическим поворотным механизмом прерывистого действия, размещенным в буксе пневмоударника.

На фиг. 1 изображен расширитель скважин; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3.

Расширитель содержит коллектор 1, соединенный со ставом буровых штанг 2, пневмоударники 3, вращатель 4 с буровыми

СО

С

iCJ

со

Ю ЛО iO

коронками 5, и направляющий фонарь 6, расположенный в передовой скважине 7, а корпус в расширенной скважине 8. В пнев- моударнике 3 установлен подвижный поршень-ударник 9, разделяющий его полости на камеры прямого 10 и обратного 11 хода С пневмоударником 3 жестко соединена букса 12 и каналами 13, а в передней части буксы 12 выполнена кольцевая полость 14, внутри которой установлен ротор 15. Ротор 15с помощью шлицев соединен с хвостовиком 16 коронки 5 и установлен параллельно ему. 8 передней части установлены статор

17в виде кольца с зубчатой поверхностью

18и фиксатор 19 с пружиной 20, установленного в лопастях, подпружиненный упругим элементом 21 и отверстия 22 для подвода сжатого воздуха.

Расширитель работает следующим образом.

Сжатый воздух через став штанг 2 поступает в коллектор 1 и через его каналы в полости 10 и 11 каждого пневмоударника 3, заставляя поршень-ударник 9 совершать возвратно-поступательное движение и в конце прямого хода наносить удары по торцу хвостовика 16 коронки 5. При обратном ходе поршня-ударника 9 через каналы 13 воздух попадает в полость 14, соответственно под его давлением ротор 15 и буровая коронка 5, связанная с ним шлицевым соединением поворачивается относительно статора 17, который за счет зацепления фиксатора 19 о зубчатую поверхность 18 статора 17 остается неподвижным относительно

буксы 12. При этом упругие элементы 21 сжимаются, а воздух вытесняется в атмосферу, После отхода поршня-ударника 9 в верхнее положение камеры 11 и 14 соединяются с атмосферой и происходит их разряжение. Одновременно под действием упругих элементов 21 ротор 15 повернется относительно статора, фиксаторы 19 проскальзывают по наклонным зубьям 18. Одновременно за счет поворота коронок 5 за счет их трения о боковую поверхность скважины весь расширитель повернется на некоторую величину. При повторении цикла хода поршня-ударника 9 цикл поворота ротора 15 относительно статора 17 повторится и получается циклический прерывистый поворот коронок в процессе бурения.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить надежность и упростить конструкцию пневмоударных расширителей, а также снизить энергоемкость расширителей скважин по сравнению с известными.

Формула изобретения

Расширитель скважин, включающий пневмоударники, соединенные обоймой и коллектором, буровые коронки, закрепленные в буксах пневмоударников, и направляющий фонарь, отличающийся тем, что

с целью снижения энергоемкости при одновременном упрощении конструкции, каждый пневмоударник снабжен пневматическим поворотным механизмом прерывистого действия, размещенным в буксе пневмоударника.

Использование: расширители скважин в породах различной крепости. Сущность изобретения: расширитель выполнен из коллектора с буровым ставом, пневмоудар- ников с вращателями и буровыми коронками и направляющего фонаря. Каждый пневмоударник снабжен поворотным пневматическим механизмом прерывистого действия, размещенным в буксе пневмо- ударника. 4 ил.

iL

-/ -J

5

гЦд

1

$ Ј

м

jnrir

9а

id

ГО

О)

Ч

S

сл

/

fovv v //

-.л

П

0|

i

сг

U

СП

а

20 IS

Фиг А