Устройство для подводного колонкового бурения Советский патент 1979 года по МПК E21B7/124 

TOUT из бурового агрегата 1, колонковой трубы 2, рамы с направляющими 3, основания 4 и блока подъема, включающего траверсу 5, электродвигателя 6, редуктора 7 и гайки 8, которая установлена в траверсу с возможностью вращения на двух иодшипниках 9. Через звездочку 10 гайка получает вращение от электродвигателя. Гайка блока подъема в свою очередь состоит из корпзса 11, имеющего втулку 12 с внутренней шаровой резьбой. В винтовой канавке, образованной резьбовыми впадинами направляющей 3 и втулки 12, помещены щарики 13. Звездочка стопорится на корпусе с помощью двух штифтов 14. В корпусе гайки имеется возвратный канал 15, а также отверстие, в которое запрессовывается щтифт 16, входящий своим выступом в паз стакана 17, свободно поворачивающегося в корпусе гайки и имеющего коническое ущирение (полость) 18 для размеп1ения щариков. Верхняя цилиндрическая часть стакана 17 имеет паз 19 для стопорения его с корпусом при помощи стопора 20. Отверстием 21 полость 18 сообщается с каналом 15. Осевому перемещению стакана 17 препятствует гайка 22. Внутрь стакана 17 входит втулка 23, снабженная захватом 24. Относительное расположение в осевом направлении втулки 23 и стакана 17 фиксируется резиновым кольцом 25 за счет трения его о наружную поверхность втулки, а также кронштейнами 26 траверсы. Стопор 20 охватывает втулку 23 и удерживается на ней кольцом 27 за счет трения. Устройство для подводного бурения располагается на судне обслуживания, при этом перед спуском за борт траверса 5 блока подъема находится в крайнем нижнем положении и щарнирпо соединяется с набортными захватами 28 судна обслуживания, причем буровой агрегат 1 соединен с верхней траверсой рамы, а последняя - с тросом спусковой лебедки. Шарики 13 винтовых пар находятся во втулке 12 и обратных каналах 15 корпусов гаек, а втулки 23 находятся в крайнем нижнем положении и своими захватами 24 снизу упираются в кронштейны 26 траверсы, при этом нижние обрезы втулок перекрывают шарикам доступ в полость 18 и оставляют для их перемещения свободными только нарезную часть гайки и возвратный клапан 15. Стакан 17 установлен в корпусе 11 гайки таким образом, что отверстие 21 совпадает с возвратным каналом 15. При этом стопор 20 опущен вниз и размещается в пазу 19, жестко соединяя стакан 17 с гайкой 22, что равносильно соединению с корпусом 11 гайки. Для выведения устройства за борт включается электродвигатель 6 на подъем траверсы, при этом траверса удерживается пабо)Т11ы.ми захватами 28 и остается на месте, а паправотяющие рамы перемегдаются в горизонтальном направлении относительно траверсы, переходя в положение Б (см. фиг. 4). Одновременно под натяжением, вслед за иеремеп ением рамы, подается трос спусковой лебедки. Как только центр тяжести рамы с буровым агрегатом выйдет за борт, рама начинает наклоняться и принимает положение В, а затем переходит в вертикальное положение Г. Вращение электродвигателя продолжается до тех пор, пока траверса 5 своим верхним концом не упрется в буровой агрегат 1, при этом происходит автоматическое отключение электродвигателя. В этом положение трос спусковой лебедки перебрасывается на набортный блок, втулки 23 поднимают в крайнее верхнее положение и захватами 24 фиксируют сбоку на кронщтейнах 26, удерживая их от проворачивания. Стопоры 20 выводят из пазов 19, освобождая стаканы 17 от сцепления с корпусами И. После этого стаканы 17 поворачивают от руки до упора в штиф1ы 16, при этом перекрываются возвратные каналы 15, и нарезные части гаек соединяются с полостями 18. Последней операцией по подготовке устройства к работе является отсоедипение бурового агрегата 1 от верхней траверсы рамы. После выполнения перечисленных операций производятся спуск устройства на дно, а затем включение электродвигателя 6 на спуск траверсы. При этом шарики 13 из нарезных частей гаек перемещаются в полости 18, а так как вращение электродвигателя продолжается, блок подъема под действием собственного веса быстро опускается в крайнее нижнее положение, в котором автоматически отключается электродвигатель 6. Вслед за спуском блока подъема включают двигатель бурового агрегата и производят бурение. Работа механизма извлечения колонковой трубы после окончания бурения происходит следующим образом. Включают на подъем электродвигатель 6, при этом стакан 17 за счет сил трения кольца 25 с втулки 23 удерживается от вращения, а корпуса 11 гаек проворачиваются относительно них до тех пор, пока щтифты 16 не дойдут до упора в стаканы. При этом отверстия 21 совмещаются с возвратными каналами 15. При дальнейшем вращении гаек шарики под действием собственного веса поступают из полости 18 в винтовые канавки направляющих, а затем в нарезные части гаек, таким образом блок подъема начинает перемещаться вверх, захватывая траверсой 5 буровой агрегат с колонковой трубой. Он извлекает последнюю из грунта, а затем поднимает их до крайнего верхнего положения, в котором происходит автоматическое отключение электродвигателя 6. После извлечения колонковой трубы из грунта осуществляется подъем всего устройства на поверхность воды и установка его на набортные захваты 28 траверсой 5. Перед подъемом устройства на борт стопоры 20 опускают в пазы 19, а втулки 23 переводят в крайнее нижнее положение и фиксируют в нем при помощи захватов 24 и кооншт ейнов2б при этом они перекрываютсГим нижним обрезом доступ щаривают своим иирс А |(Д I l DVjn IVl П ri v-- x,vj. --I кам в полость 18. Буровой агрегат соединяют с верхней траверсой рамы и включают электродвигатель 6 на спуск траверсы, при это мтра ёрсаТпирается на н бортаые захватьь а направляющие перемещаются относительно гаек траверсы вверх. Трос опусковой лебедки поддерживают в натянутом состоянии и при приближении центра тяжести устройства к траверсе производят опГокидыван ие рамы на алубу. При этом оно проходит последовательно положения Б и В до положения Г. При дальнейщем вращении электродвигателя 6 рама вместе с буровым агрегатом и колонковой трубой перемещается горизонтально до тех пор, пока блок подъема не дойдет до крайнего нижнего положения и не произойдет автоматическое отключение электродвигателя. Формула изобретения 1. Устройство для подводного колонкового бурения, содержащее основание, направляющие, колонковую трубу и заглубитель, отличающееся тем, что, с целью механизации спуска устройства под воду и непрерывности процесса извлечения колонковой трубы из грунта, оно снабжено травер,, .рденным в ней узлом подъема колонковой трубы, взаимодействующим с направляющими. 2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щееся тем, что узел подъема колонковой трубы выполнен в виде щариковинтового механизма, который имеет стакан ступенчатой формы с отверстием для выхода щариков и ---.;.,„,„„ ,. втулку с кольцом трения, установленную с возможностью осевого перемещения относительно стакана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Франции № 1408763, кл. Е 21В, опублик. 1965.гггп 2 Авторское свидетельство № 270642, кл. Е 21В 7/12, 1967.