УСТРОЙСТВО ДЛЯ РУЧНОГО БУРЕНИЯ Советский патент 1951 года по МПК E21C1/12 

Предметом изобретения является устройство для ручного бурения, которое можно после каждого рабочего удара по долоту повернуть на желательный угол, одновременно приподнять его на восемь-десять миллиметров и сбросить обратно на дно скважины, или после поворота оставить долото приподнятым над дном скважины, в положении, исходном для последующего удара.

На фиг. 1 схематически изображено устройство в продольном разрезе; на фиг. 2 - то же в разрезе по А-А на фиг .1.

Устройство приводится в действие ленточной пружиной (одной или несколькими). Скручивание (натяжение) пружины производится вращением барабана 1, в котором установлены пружины, жестко связанные с ним. Вращение барабана производится с помощью червячной передачи при вращении рукоятки 2 (фиг. 2). Шестерня червячной передачи насажена на барабан 1, а червяк 3 прикреплен в специальной камере к корпусу устройства под штангой-держателем 4 (фиг. 1). Торможение червяка производится спиральными пружинами 5 и тормозными втулками 6. Внутри барабана 1 пружины прикреплены к внутренней стенке. Противоположные концы пружин соединены с поворотной буксой 7. Следовательно, если поворотная букса не будет заторможена, то при заводке она также будет вращаться.

При нормальном рабочем положении устройства поворотная букса 7 должна быть заторможена при помощи тормозной буксы 8. Это осуществляется следующим образом.

Поворотная букса 7, в верхней части ее, шпонкообразными секторными выступами плотно сцеплена с тормозной буксой 8. Вращение их может быть только совместное.

Тормозная букса 8 своими торцовыми односторонне скошенными зубьями (внизу) плотно сцеплена с пусковой буксой 9, прикрепленной к ударнику 10. У пусковой буксы 8 имеются также односторонне скошенные торцовые зубья, срезанные в противоположную сторону. Этим достигается плотное сцепление пусковой и тормозной букс. При наличии шести зубьев на торце буксы угол поворота при относительном вращении букс от одного зуба до другого равняется 60°.

Вследствие зубчато-торцового сцепления тормозной буксы будет возможно только в случае разъединения ее с пусковой буксой. Тормозная букса будет постоянно стремиться соединиться с пусковой буксой, так как к последней ее прижимает спиральная пружина 11, которая другим своим концом упирается в выступ ударника, соединенного наглухо с пусковой буксой. Следовательно, разъединение пусковой и тормозной букс возможно лишь в особых условиях.

Ударник 10, вместе с прикрепленной к нему пусковой буксой, своими шпонкообразными выступами плотно соединен с цилиндром основания 12, следовательно, вращение его в устройстве невозможно. Продольные перемещения ударника контролируются предохранительным кольцом 13. Если предохранительное кольцо 13 поставлено так, что его продольные внутренние выступы располагаются не против шпонкообразных выступов ударника, а в промежутках между ними, тогда продольные перемещения будут возможны. Если же кольцо повернуто от этого положения на 60°, когда внутренние выступы его входят в прорези шпонкообразных выступов ударника, то продольных перемещений его не будет.

Ударник соединен со стержнем 14 так, что они могут постоянно свободно вращаться независимо один от другого. Продольные же перемещения между ними ограничены и могут быть осуществлены только на величину зазора между наковальней 15, стержнем 14 и ударником 10. В исходном положении ударник с помощью отбойной пружины 16 всегда бывает приподнят над наковальней. Величина зазора между ними, в зависимости от крепости буримых пород, должна быть различной. Чем крепче породы, тем на меньшую глубину будет врубаться долото при ударе и тем, следовательно, больше должен быть зазор между головкой ударника 17 и наковальней 15. Он необходим для того, чтобы при ударе по ударнику пусковая букса могла бы опуститься вниз на всю длину ее зубьев, т.е. не меньше чем на пять миллиметров. Только в этом случае она освободит для вращения тормозную и поворотную буксы. Следовательно, глубина вруба в породу плюс величина зазора должны составлять не менее пяти миллиметров. Для более свободного вращения долота относительно ударника вращение его производится по ведущему кольцу 18, заключенному между отбойным кольцом 19 и опорным кольцом 20 ударника. Стержень 14 при подъеме вверх увлекает с собой ударник. При этом положении ведущее кольцо 18 упирается в отбойное кольцо и, поднимая его, увлекает за собой ударник. Стержень 14 при падении вниз также увлекает за собой ударник. При этом положении ведущее кольцо стержня 14 упирается в опорное кольцо ударника и увлекает последний вниз. Однако, падение стержня 14 не всегда возможно. В случае задержки его на месте оно вместе с буром опускается при следующем ударе кувалдой по головке 17 ударника.

Таким образом, при нормальном положении устройства поворотная букса 7 вращаться не может, несмотря на то, что пружина будет заведена. Вращение ее возможно только в случае разъединения зубчаток тормозной и пусковой букс. Это может осуществиться лишь при мгновенном опускании ударника, т.е. тогда, когда действие тормозной пружины на тормозную буксу несколько отстало бы от опускания ударника. Такое мгновенное опускание ударника можно осуществить сильным ударом по нему сверху, т.е. по головке 17 ударника, что и производится при бурении.

1. Устройство для ручного бурения с использованием ударника, воздействующего на долото, отличающееся тем, что, с целью осуществления автоматического поворота долота после каждого рабочего удара, ударник помещен в стаканообразную часть корпуса устройства и находится под действием пружины, служащей для его поворота, а вместе с ним и долота, после нанесения удара по ударнику.

2. Форма выполнения устройства по п. 1, отличающаяся тем, что для предохранения ударника от поворота в момент удара оно снабжено зубчатой муфтой, одна половина которой соединена с корпусом с целью отхода в момент нанесения удара от второй половины, соединенной с ударником.

3. Форма выполнения устройства по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что, с целью использования поворота ударника для осуществления его холостого хода, торец ударника соединен со втулкой, имеющей скосы для взаимодействия со скосами втулки, закрепленной в корпусе.