Шарошечный расширитель Советский патент 1981 года по МПК E21B7/28 

(54) ШАРОШЕЧНЫЙ РАСШИРИТЕЛЬ

Изобретение относится к горному делу, в частности к устройствам для механического расширения буровзрывны скважин. Известен шарошечный расширитель, включаюш 1й корпус, шарнирно установленные в нем породоразрушающие органы с лапами, патрон, размещенный во внутренней полости корпуса, боковые выступы которого размещены в пазах корпуса, штоки, установленные в полостях патрона с возможностью взаимодействия с одной стороны с днищем корпуса, с другой - с хвостовиками лап, и съемные направляющие пальцы, закрепленные в корпусе и входящие пазы патрона. Пазы патрон под направляющие пальцы и пазы корпуса под выступы патрона выполнены Г-образно, при этом вертикальные Части пазов направлены соответственн )с лапам . Однако конструкция известного расширителя не обеспечивает разбуривание при перемещении его вдоль оси буровзрывной скважины в обратном направлении. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является шарошечньм расширитель, включагаций корпус с камерой и осевым продувочным каналом, соединенные между собой боковым каналом, поршень со штоком и шарошки с хвостовиками. Поворотность каждого хвостовика, взаимодействующего со штоком, выполнена в виде эвольвенты J2 . Недостатком такого шарошечного расширителя является то, что не- , возможен процесс расширения для образования котловых емкостей внутри скважины при перемещении в обратном направлении вдоль ее оси, и ненадежная работа устройства при максимальном вьщвижении шарошек, ввиду значительного удаления последних от шарнира. Цель изобретения - повышение надежности работы расширителя, Указанная цель достигается тем, что в шарошечном расширителе поршен выполнен кольцевым и снабжен дополнительными штоками, расположенными по кольцу поршня и соединенными с хвостовиками шарошек посредством промежуточных шарнирных звеньев. При этом боковой канал, соединяющий камеру с осевым продувочным каналом, снабжен обратным клапаном. На чертеже показан расширитель, общий вид. Предлагаемый;шарошечный расширитель состоит из корпуса 1, ниппеля 2, поршня 3, штоков 4, шарошек 5 обратных клапанов 6, Корпус 1 представляет собой цельнометаллическую цилиндрическую конструкцию. На боко вой поверхности корпуса 1 выполнены окна 7 с вкладьш1ами 8 для сглаживания вибраций. В окнах 7 на осях 9, закрепленных в корпусе 1, расположе хвостовики 10 поворотных осей11 на которых с помощью подшипников 12 размещены конусные шарошки 5, Корпус 1 имеет осевой продувочный канал 13, снабженный пружинным клапаном 14. Заканчивается корпус переходником 5, служа цим для навинчидания долота на устройство. Ниппель 2 размещен в верхней части корпуса 1 и образует с последним кольцевую камеру 16, В ниппеле 2 параллельно оси для соединения полости кольцевой камеры 16 с осевым продувочным каналом 13, имеются бо ковые каналы 17, внутри которых вс ены пружинные обратные клапаны 6, В кольцевой камере 16 расположен кольцевой поршень 3 со штЬками 4, Связь, штоков 4 с хвостовиками 10 осуществляется шарнирно, посредством шарнирных звеньев 18, конструк но выполненных в виде кольцевого сектора, тем самым обеспечивая фик цию шарошек 5 при их раздвижении на любой угол. По осям штоков 4, резиновым трубкам 19 высокого давл ния, через хвостовики 10, по осям поворотных осей 11 проходят продувочные каналы 20, Подготовка и работа шарошечного расширителя заключается в следующе Устройство собирают и устанавли вают в замок станка и ниппелем 2, навинчивают на буровой став, Шарош 29 5 расположены внутри корпуса 1 . Устройство подготовлено к расширению буровзрывных скважин как по всейее длине, так и на отдельных участках. От системы подачи воздуха станка по буровому ставу подают давление воздуха на расширитель, достаточное для продувки скважины. Придают вращение буровому ставу и опускают в скважину. При достижении зоны скважины, подлежащей расширению, процесс ведут в следующей последовательности. Сначала повьш1ают давление в системе подачи воздуха станка, .при этом клапан 14 закрывается и перекрывает дальнейшую подачу воздуха по осевому.продувочному каналу 13. Обратные клапаны 6- открываются, сжатый воздух проникает по боковым каналам 17 в надпоршневую часть кольцевой камеры 16. Поршень 3, совершая поступательное движение, при ПОМОЕЦИ штоков 4 и шарнирных звеньев 18 осуществляет одновременное выдвижение конусных шарошек 5-из корпуса 1. В процессе вращения бурового става на одном уровне, выдвигаюшлеся шарошки 5, внедряются в боковую поверхность скважины и при перемещении расширителя вдоль ее оси как в прямом, так и в обратном направлениях осуществляют расширение, образуя котловые емкости. Котловые емкости получаются постоянного диаметра по всей длине расширения, благодаря наличию сглаживающих вкладышей 8. Во время бурения сжатый воздух по продувочным каналам 20 охлаждает под- шипники 12 и предотвращает попадание мелкого шлама во внутрь конусных .шарошек 5. После окончания бурения котловых емкостей давление в системе подачи воздуха станка понижают, обратные клапаны 6 закрываются и прекращается доступ воздуха в кольцевую камеру 16, Клапан 14 открывается и весь воздух проходит по осевому каналу 13 и осуществляется продувка образованной котловой емкости. Продолжая вращение, буровой став поднимают до упора с потолком образованной котловой емкости и шарошки 5 входят в окна 7 корпуса 1. Аналогичный процесс расширения скважины можно осуществлять одновременно при ее бурении с долотом, установленным в переходнике 15 устройства.

Формула изобретения

258296

шарошек посредством промежуточных шарнирных звеньев.

Источники информации, принятые вЬ внимание при экспертизе 10 .1. Авторское свидетельство СССР № 583278, кл. Е 21 В 9/06, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 541013, кл. Е 71 R 9/28, 1976.