Механический расширитель Советский патент 1979 года по МПК E21B7/28 

(54) МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСШИРИТЕЛЬ

I

Изобретение относится к породоразрушающему инструменту, в частности к механическим расширителям с расходящимися рабочими органами.

Известен шарошечный расширитель, содержаш,ий корпус, в пазах которого шарнирно укреплены рабочие органы, подвижный клин для их раздвижения, стакан, размещенный в нижней части корпуса с внутренними кольцевыми ступенчатыми пазами, взаимодействующий с соответствующими им наружными кольцевыми выступами патрона 1.

Недостатком указанного расширителя является недостаточный запас прочности торцовой поверхности выступов патрона, через которые передается при основном бурении осевое давление от корпуса на долото.

Деформация торцовой поверхности патрона, площадь которой из-за особенностей конструкции не может быть увеличена, затрудняет включение расширителя. Кроме того, клин в поперечном сечении выполнен в форме круга и в корпусе невозможно выполнить воздуховодные каналы, обеспечивающие пропуск необходимого количества воздуха для очистки скважины от шлама.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является механический расширитель, содержащий корпус, в пазах которого шарнирно укреплены рабочие органы, патpOHj размещенный во внутренней гюлости нижней части корпуса и взаимодействующий с ним с помощью щлицевого соединенияи клин, установленный над патроном с возможностью осевого перемещения и служащий для раздвижения рабочих орга нов, имеющий в поперечном сечении форму овала, в плоскости малой оси которого находятся оси промывочных каналов, выполненные в теле корпуса 2. Целью изобретения является повышение

5 надежности перевода расширителя из транспортного положения в рабочее и обратно в процессе проходки скважины без извлечения его на поверхность.

Это достигается тем, что патрон в верхней части выполнен с выступом, имеющим

0 в поперечном сечении некруглую форму, а в нижней части клина выполнен соответствующий паз, при этом на внешней поверхности патрон имеет дополнительные шлицы, верхние торцы которых выполнены на уровне выступа патрона, а пазы шлицев корпуса в нижней части попарно соединены между собой кольцевыми проточками. На фиг. 1 изображен расширитель в транспортном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же в рабочем положении, продольный разрез; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 1. Расширитель содержит корпус 1 с рабочими органами 2, раскрытие которых производится клином 3, взаимодействуюшим с патроном 4. Клин в поперечном сечении имеет форму овала. В нижней части корпуса 1 выполнены шлицы 5, в зоне переключения они попарно объединены кольцевой проточкой 6. На верхней части патрона 4 выполнен выступ 7, а на нижней части имеется резьба для присоединения основного долота. На патроне, кроме основных шлицев 8, выполнены еше дополнительные шлицы 9, идуцдие до конца выступа. В нижней части клина 3 выполнен паз 10, соответствующий выступу 7 патрона 4. Для ограничения движения патрона вниз служит шариковый замок П. Для ограничения движения клина 3 вниз предназначено пружинное кольцо 12, которое размешается в проточке корпуса 1. Подпружиненная тяга 13 предназначена для предохранения раскрытия рабочих органов от действия центробежной силы во время основного бурения. Для включения расширителя в работу необходимо проделать следуюшие операции:останавливается правое (рабочее) вращение става; став приподнимается над забоем скважины на высоту не менее хода клина, при этом патрон 4 , с долотом под действием собственного веса смещается относительно корпуса на величину хода клина, выступ 7 выходит из паза 10 в клине; с левым вращением став опускается, при этом за счет зацепления долота за стенки скважины или о забой, долото вместе с патроном смещается до упора шлицев 8 на выступе 7 до соответствующих выступов корпуса; включается правое вращение и дается осевое усилие. Выступ патрона 4, сместившийся на 90° относительно паза 10, упирается в нижний торец клина 3 и под действием осевого усилия раздвигает рабочие органы 2. Для того, выключить расширитель, необходимо снять осевое давление и став приподнять на величину хода клина. Патрон 4 с долотом и клином 3 под действием собственного веса перемещается в нижнее положение, рабочие органы 2 также под действием собственного веса закрываются. Если есть необходимость продолжить далее бурение без расширения, то став с правым вращением опускается, патрон 4 с долотом смешается вправо на 90°, выступ 7 патрона 4 становится против паза 10 s клине 3 и входит в него. Патрон 4 занимает одно и то же положение относительно корпуса 1, следовательно, при бурении с расширением и при основном бурении осевое усилие передается через заплечики 14, которые представляют собой в сечении сплошное кольцо, способное с необходимым запасом прочности передавать осевое усилие. При этом дополнительные шлицы патрона в корпусе увеличивают надежность щлицевого соединения как элемента, передающего вращающий момент на долото. Формула изобретения Механический расширитель, содержащий корпус, в пазах которого щарнирно закреплены рабочие органы, патрон, размещенный во внутренней полости нижней части корпуса и взаимодействующий с ним с помощью шлицевого соединения, и клин, установленный над патроном с возможностью осевого перемещения и служащий для раздвижения рабочих органов, имеющий в поперечном сечении форму овала, в полости малой оси оторого находятся оси промывочных каалов, выполненные в теле корпуса, отлиающийся тем, что, с целью повышения наежности перевода расширителя из транспортного положения в -рабочее и обратно в процессе проходки скважины без извлечения его на поверхность, патрон в верхней части выполнен с выступом, имеющим в поперечном сечении некруглую форму, а в нижней части клина выполнен соответствующий паз, при этом на внешней поверхности патрон имеет дополнительные шлицы, верхние торцы которых выполнены на уровне выступа патрона, а пазы шлицев корпуса в нижней части попарно соединены между собой кольцевыми проточками. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 333267, кл. Е 21 В 9/28, 1971. 2.Авторское свидетельство № 473800, кл. Е 21 В 9/28, 1973.

ue. /

I

I

10

L

A

j.

i

,

Pue.2

A-A

Фиг-З

e-e

6-6

Pui.S

ФигЛ