Устройство для бурения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21C13/06 E21C3/24 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения скважин. Известен инструмент для ударновращательного бурения, состоящий из корпуса с хвостовиком и породоразрушающих элементов в виде съемных цилиндров, установленных на закрепленной в корпусе оси с возможностью вра щения .. Недостатком известного инструмента является потеря анергии ударной волны через соединения. Известно также устройство для бурения скважин, включающее корпус, центральный пневмоударник с промежуточным бойком, центргшьное долото, периферийные шарошечные долота, каждое из которых содержит лапу, наклонную цапфу и шарошку с торообразно полостью и подшипником 2 . Однако указанное устройство отличается невысокой скоростью бурения по крепким породам. Цель изобретения - повышение Скорости бурения путем создания на шарошках дополнительных ударных нагрузок. Поставленная цель достигается тем что по крайней мере одно периферийное шарошечное долото снабжено промежуточным бойком с автономным пневмо.ударником, а в лапе и наклонной цапфе выполнены соосные отверстия/ в которых размещены промежуточный боек с автономным пневмоударником, при этом проме куточный боек выполнен со сферической головкой, контактирующей с торообразной полостью шарошки, а лапа с наклонной цапфой установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения. На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, фронтальный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. Устройство для бурения скважин состоит из корпуса 1, закрепленного 3 нем на амортизаторе 2 пневмоударника 3 с промежуточным бойком 4 и ударным долотом 5, которое фиксируется пальцем 6 в корпусе 1. Жестко закреплённая на корпусе 1 лапа 7 снабжена наклонной цапфой 8, на которой установлена шарошка 9 с торообраэными полостями 10 и подшипниками 11 и 12. В корпусе 1 на амортизаторе 2 закреплен пневмоударник 13, в передней части которого установлен промежуточный боек 14 с буртом 15, сферической головкой 16 и продувочными каналами 17 и 18. В отверстии корпуса 1 установлена лапа 19, которая фиксируется шпонкой 20. Лапа 19 снабжена цапфой 21, на которой установлена периферийная шарошка 22 с торообразной полостью 23, подшипником 24 и шарико1вым замком 25. В лапе 19 и цапфе 21 выполнены соосные отверстия 26 и 27, в которых размещен промежуточный боек 14, причем последний своей сферической головкой 16 контактирует с торообразной полостью 23 шарошки 22. Устройство для бурения скважин работает следующим образом. Предлагаемое устройство крепится к к буровому ставу (не показан), по которому подается сжатый воздух к пнев моударникам 3 и 13. Осевое усилие и крутящий момент прикладывают через б ровой став на корпус 1, и устройство вращается вокруг продольной оси на шарошках 9 и 22. При подаче сжатого воздуха к корпусу 1 работают пневмоударники 3. и 13. Пневмоударник 3 через промежуточный боек 4 передает ударную нагрузку на долото 5, которое бурит центральную часть забоя сква .жины,при этом амортизатор 2 предохра няет шарршху 9 от вредней вибрации. Пневмоударник 13 передает ударную на грузку .через промежуточный боек 14 и его сферическую г оловку 16 непосре ственно на шарошку 22. Промежуточный боек 14, шарошка 22 и лапа 19 с цапфой 21 совершают возвратно-поступательное движение параллельно оси уст ройства. В случае удара бурта 15 про межуточного бойка 14 о переднюю част пневмоударника 13 срабатывает аморти затор 2. Крутящий момент от корпуса 1 передается на шарошку 9 через лапу 7, цапфу 8 и подшипники 11 и 12, а на шарошку 22 - через лапу 19, цапфу 21 и подшипник 24. В предлагаемом устройстве обработка забоя скважины дополнительно производится с помощью ударной нагрузки, прилагаемой непосредственно к шарошке, совершающей вместе с цапфой и лапой возвратно-поступательное движение относительно оси устройства, что увеличивает скорость бурения и уменьшает потери энергии удара. Формула изобретения Устройство для бурения скважин, включающее корпус, центральный пневмоударник с промежуточным бойком, центральное долото, периферийные шарошечные долота, каждое из которых имеет лапу, наклонную цапфу и шарошку с торообразной полостью и подшипником, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости бурения путем создания на шарошках дополнительных ударных -нагрузок, по крайней мере одно периферийное шарошечное долото снабжено промежуточным бойком с автономным пневмоударн.иком, а в лапе и наклонной цапфе выполнены соосные отверстия, в которых размещены промежуточный боек с автономным пневмоударником,.при этом промежуточный боек выполнен, со сферической головкой, контактирующей с торообразной полостью шарошки, а лапа с наклонной цапфой установлена в корпусе с возможностью осевого перемещения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 273116, кл. Е 21 С 13/06, 1967. 2.Авторское свидетельство СССР № 254426, кл. Е 21 С 3/24, 1966. 25 гз