УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАЗОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ СКВАЖИН С УШИРЕННОЙ ПОЛОСТЬЮ Советский патент 1971 года по МПК E21B7/28 

Известно устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью, включающее корпус, вибратор и ножи.

В предлагаемом устройстве для обеспечения уплотнения грунта в стенках скважины корпус выполнен по длине составным с секциями, в одной из которых, установленной с возможностью поворота относительно другой, образован паз, в котором шарнирно смонтирован рабочий орган с коническими вальцами, шарнирно соединенный с вибратором, а на внешней поверхности корпуса образованы направляющие выступы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в разрезе; на фиг. 2 - то же, разрез ло А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 1.

Корпус предлагаемого устройства содержит секцию 1 и смонтированную в ней на подшипниках 2 и 3 секцию 4, соединенную с реверсивным электродвигателем 5 посредством понижающего редуктора 6 с упругой муфтой 7, передающей секции 4 крутящий момент и давление от веса редуктора, электродвигателя и пригрузов 8. Обратное вращение электродвигателя используется при переключении работы устройства на образование уширенной полости в скважине. В секции 4 образован паз 9, в котором у острия 10 на шарнире 11 смонтирован рабочий орган для уплотнения грунта, содерл.ащий конические вальцы 12 я 13 и фа-сонную часть 14. Валец 13 выполнен в виде усеченного конуса с вершиной, направленной вверх, и расположен под тупым углом к вальцу 12 для возможности образования оболочки из уплотненного грунта в сводчаго части уширенной полости. Рабочий орган посредством шарнира 15 на фасонной части

подсоединен к тяге 16, закрепленной шарниром 17 на корпусе вибратора 48.

Вибратор соединен с электродвигателем 5 посредством унругой муфты 19 и вала 20, пропущенного через редуктор 6 и муфту 7. На

корпусе вибратора выполнен кольцевой паз 2У для перемещения в нем выступов 22 фланца 23 упругой муфты 7 при перемене вращения электродвигателя и удержания вибратора 18 на фланце.

На внутренней поверхности секции 4 выполнены Г-образные пазы 24 для попадания с их горизонтальной части в вертикальную и перемещения по ней выступов 25 фланца унругой муфты 7 при соответствующем направЛенин вращения электродвигателя с целью передачи крутящего момента секции 4 и давления от веса вибратора, редуктора 6, электродвигателя 5 и пригрузов 8 через тягу 16 на рабочий орган для его раскрытия и уплотнеВерхняя грань горизонтальной части Г-образных назов выполнена восходящей по направлению к вертикальной для перемендения по ней выступов 25 .флачца и поднимая при зто.м через вибратор и тягу ра бочего органа с целью создания между ним и поверхностью оболочки из уплотненного грунта зазора лри подъеме устройства. На внутренней поверхности секции 4 выполнены вертикальные пазы 26 для перемещепия по ним выступов 27 корпуса вибратора при его опускапии с целью передачи ему крутящего момента. На внутренней поверхности секции / смонтироваиы амортизаторы 28 для защиты от вибрационных колебаний электродвигателя, редуктора и пригрузов и одновременно для передачи секции / реактивного момента от работы электродвигателя через выступы 29 на его корлусе. В крыщке 30, прнкрепленной к корпусу электродвигателя, выполнено отверстие 31 для подвода кабеля к электродвигателю и троса, прикрепленного посредством шарнира 32 к электродвигателю, для подъема устройства. В верхней части секции 1 смонтирован шарнир 33 для крепления троса опускания виброснаряда. В верхней части корпуса электродвигателя смонтирован кнопочный выключатель 34, а ниже, на внутренней поверхности секции 1, закреплен упор 35 для сигнализации об окончании образования ущиренной полости. На внешней поверхности секции / образованы нанравляющие выступы 36 для уменьшения сил трения грунта о ее поверхность. На выступах выполнены ножи 37 для врезания в грунт и нередачи на пего реактивного момента, возникающего при работе электродвигателя. На крытике 30, между секцией / и крышкой, установлено уплотнение 38, между секцией 4 и секцией / - уплотнение 39, а между секцией 4 и корпусом вибратора 18 установлены уплотнения 4G и 41 для предотвращения попадания внутрь устройства жр1дкости при работе его в жидкой среде. Для удержания устройства от вращения в начале его работы, когда ножи 37 находятся еще над поверхностью грунта, оно располол ено в направляющем хомуте с пазами на внутренней его поверхности, повторяющей форму пожей, приспособленном к стреле устройства Посредством рычага. При транспортировке устройство может быть расположено на указанной выше стреле, смонтированной на базе автомашины и устанавливаемой в вертикальное пололсение механизмом гидросистемы. Подъем и опускание устройства производится с помощью лебедок, установленных на базе той же автомащины. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 через редуктор 6 и его упругую .муфту 7, причем секция 4 вращается в подшипниках 2 и 3. Крутящий момент секции 4 передается через находящиеся в ее пазах 26 выступы 27 корпусу вибратора. От вибратора через щарнир 17, тягу 16 и щарнир 15, а также от секции 4 через щарнир 11 крутящий момент передается рабочему органу для уплотнения грунта. Реактивный момент от работы электродвигателя через выступы 29 на его корпусе и подвижно сочленные с ними амортизаторы 28 на внутрецней поверхности секции / передается на последнюю, а от нее через ножи 37 - на направляющий хомут. Нод действием собственного веса и вибрационных колебаний, передающихся на грунт через острие 10 и рабочий орган, устройство на чинает шогружаться в грунт, уплотняя его. |Конический валец 12 рабочего органа за счет контакта с поверхностью оболочки из укатываемого им грунта вращается вокруг собственной оси. Но мере погружения виброснаряда выходят из направляющего хомута и врезаются в оболочку из уплотнепиого грунта, передавая на нее реактивный момент от работы электродвигателя. Направляющие выступы 36, скользя по поверхности оболочки из уплотненного грунта, поддерживают вертикальность устройства. Вибрационные колебания, передающиеся ножам 37 и направляющим выступам 6 от секции /, уменьщают силы трения их о грунт и способствуют погружению устройства. Давление на грунт в зависимости от его плотности регулировать, например путем изменения скорости подачи устройства в грунт лебедкой или с по.мощью добавления пригрузов, -по мере необходимости. Глубину погружения устройства можно фиксировать, например, по градации троса опускания. По окончании образования вертикальной сквал ины электродвигатель выключается, трос опускания закрепляется, и устройство приподнимается на тросе подъема настолько, Чтобы секция 4 оказалась лодвещениой путем зацепления в лазах 24 выступов 22 фланца 23. Для образования ущиренной полости производится включение электродвигателя на обратное вращение и опускание троса подъема. Нри этом выступы 22 скользят в вертикальной части пазов 24, передавая секции 4 крутящий момент. Выетупы 27 на корпусе вибратора 18 скользят в лазах 26 секции 4, а выступы 29 на корпусе электродвигателя екользят в амортизаторах 28. Вибратор, редуктор, электродвигатель и пригрузы, опускаясь, передают давление от их веса через тягу 16 на рабочий орган, обеспечивая его раскрывание и образование тем самым ущиреииой полости. Фасонная часть 14

и валец 13 рабочего органа, уплотняя грунт, образуют сводчатую часть уширсниоп полости.

Образование уширенной полости прекращается При опускании выступов 22 фланца 23 в крайнее нижнее положение вертикальной части пазов 24.

В этот момент кнопочный выключатель 34, опустившись до упора 35, дает сигнал об окон-чапии образования уширенной полости.

Предмет изобретения,

1. Устройство для образования вертикальных скважин с уширенной полостью, включающее корпус, вибратор и ножи, отличающееся тем, что, с целью обеспечения уплотнения грунта в стенках скважины, его корпус выполнен по длине составным с секциями, в одной из которых, установленной с возможностью поворота относительно другой секции, образован паз, в котором шарнирно смонтирован рабочий орган с коническими вальцами, соединенный шарнирно с вибратором.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на внешней поверхности корпуса образованы направляющие выступы.