Устройство для бурения скважин Советский патент 1992 года по МПК E02F5/18 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для бурения скважин преимущественно в скальном грунте.

Известно устройство для бурения скважин, содержащее привод и бурильную головку, получающую вращение от привода. На бурильной головке размещены режущие элементы для разрушения грунта, выполненные в виде установленных с возможностью вращения дисков, которые вращаются при вращении головки.

Однако устройство обеспечивает проходку скважин в грунте невысокой крепости.

Известно также устройство для бурения скважин, включающее корпус, привод и рабочий инструмент в виде тела вращения с рабочей поверхностью, оснащенной поро- доразрушающими наконечниками, в котором корпус и рабочий инструмент

установлены с возможностью вращения соответственно вокруг своих продольных осей.

Однако известное устройство обеспечивает бурение скважин в крепких грунтах, но при большой крепости буримой породы оно требует приложения высоких осевых нагрузок и, кроме того, при его работе возникают большие динамические нагрузки, которые действуют на рабочий орган и на все устройство. При этом снижается надежность работы устройства.

Цель изобретения - увеличение скоро-, сти бурения при одновременном повышении , надежности его работы за счет уравновешивания динамических нагрузок, действующих на рабочий инструмент.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бурения скважин, включающем привод, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной

|

сл

С

Os

х|

оси рабочий инструмент в виде тела вращения с рабочей поверхностью, на которой закреплены породоразрушающие наконечники и, установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси корпус, в котором расположены рабочий инструмент и привод, рабочий инструмент выполнен в виде двух концентрично расположенных валов, а рабочая поверхность инструмента образована боковыми поверхностями обоих валов, при этом оба вала кинематически связаны с приводом для обеспечения в ращения их в противоположные стороны, причем ось вращения рабочего инструмента расположена перпендикулярно к продольной оси корпуса

На фиг.1 представлена кинематическая Схема устройства; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

Устройство для бурения скважин содержит корпус 1, в котором размещен приводной двигатель (не показан) для привода рабочего инструмента. Вращение от приводного двигателя через систему зубчатых колес 2-6 передается на вал 7 рабочего инструмента, на котором имеется рабочая поверхность 8. Кроме того, на валу 7 жестко установлено зубчатое колесо 9, кинематически связанное с рабочей поверхностью 10. Рабочие поверхности 8 и 10, образованные боковыми поверхностями двух концентрично расположенных валов, вращаются в противоположные стороны вокруг своей продольной оси Oi-Oi. При вращении рабочего инструмента вокруг своей продольной оси Oi-Oi породоразрушающие наконечники рабочей поверхности 8 будут возбуждать дополнительные динамические нагрузки на инструменте за счет того, что с одной стороны оси 0-0 линейная скорость каждой точки этой рабочей поверхности относительно породы будет складываться из суммы линейных скоростей при ее вращении вокруг оси Oi-0i и вращении этой же точки вокруг оси 0-0. С другой стороны оси 0-0 линейная скорость каждой точки рабочей поверхности 8 будет складываться из разности указанных скоростей. То же самое относится и к рабочей поверхности 10

Наличие с каждой стороны продольной, оси корпуса 0-0 двух рабочих поверхностей,, вращающихся в противоположные стороны вокруг их продольной оси , расположенной перпендикулярно к продольной оси корпуса 0-0, ведет к большей уравновешенности динамических нагрузок, возникающих на рабочем инструменте. При вращении рабочих поверхностей вокруг их

продольной оси в различных гонках забоя под углом к поверхности забря наносятся удары породоразруШающими наконечниками, расположенными на рабочих поверхностях инструмента. После поворота корпуса устройства вокруг своей оси на 180° в этих же точках забоя наносятся удары также под углом к забою, но под углом и в направлении, развернутом на некоторый угол относительно направления первого

удара. Такое приложение ударных нагрузок позволит в полной мере использовать пре- имущества ударного разрушения крепких пород при одновременном снижении динамических нагрузок на устройство.

Формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее привод, установленный с воэможностью вращения вокруг своей продольной оси рабочий инструмент в виде тела вращения с рабочей поверхностью, на которой закреплены породоразрушающие наконечники, и установленный с возможностью вращения вокруг своей продольной оси корпус, в котором расположены рабочий инструмент и привод, отличающееся, тем, что, с целью увеличения скорости бурения при одновременном повышении надежности его в работе, рабочий инструмент,выполнен о виде двух крнцеитрично расположенных валов, а рабочая поверхность инструмента образована боковыми поверхностями обоих валов, при этом оба

вала кинематически связаны с приводом для обеспечения вращения их в противоположные стороны, причем ось вращения рабочего инструмента расположена перпендикулярно к продольной оси корпуса., , . „ .

Oi

Устройство для бурения скважин. Сущность изобретения: устройство содержит привод, корпус, рабочий инструмент в виде тела вращения и породоразрушающие наконечники. Рабочий инструмент установлен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси. На рабочей поверхности инструмента закреплены породоразрушающие наконечники. Рабочий инструмент выполнен в виде двух концентрично расположенных валов. Валы кинематически связаны с приводом для обеспечения вращения их в противоположные стороны. Ось вращения рабочего инструмента расположена перпендикулярно к продольной оси корпуса. Рабочая поверхность инструмента образована боковыми поверхностями валов. 2 ил.