Грейфер Советский патент 1981 года по МПК E02F3/44 E21B7/24 

(54) ГРЕЙФЕР

Изобретение относится к проходке разведочных шурфов и буровых скважин большого диаметра в обводненных горных породах и может найти применение при проходке шурфов, колодцев на вод и для других технических целей в тве дых породах, в том числе многолетней мерзлоте, а также при разработке пол ных ископаемых на дне морских глубин при колонковом однообразном и многообразном отборе проб из дна морских глубин. Известен грейфер, для разработки грунта, включающий полый корпус с смонтированным в верхней части вибратором 1 . Недостатком этого грейфера является ограниченная зона применения. При проходке скважин большого диаметра на воду и для других технических целей применяются специальные ударные грейфера типа Hammer grab французской фирмы Benoto, включающие корпус, шарнирно прикрепленные к нему челюсти и привод челюстей. Бурение такими снарядами осуществляется при обыкновенном ударноканатном бурении путем периодического удара по забою с раскрытыми челюстями. Для извлечения породь действуя на полиспастовую систему через канат, производят закрытие челюстей, после чего снаряд поднимается на поверхность. Эти грейферы используют при рытье колодцев большого диаметра в сравнительно мягких обезвоженных породах f2. Однако при встрече крепких пород такие ударные грейферы малоэффективны. Кроме того, у них низкая производительность, в особенности при проходке вязких пород. Закрытие челюстей грейфера осуществляется с помощью полиспастовой системы, расположенной внутри корпуса грейфера. В процессе действия полиспаста неиз;бежно снимается часть веса грейфера с забоя, В этом случае эффективность боковых усилий, действующих на челюсти грейфера/ резко снижается, вследствие чего происходит неполный захват челюстями объема извлекаемой породы. Цель изобретения - расширение области применения устройства, а именно возможности его использования в любых геологических условиях, а также для геологической разведки дна морских глубин и добычи из дна морских глубин полезных ископаемых. Поставленная цель достигается тем, что грейфер снабжен вибромолотом с герметической оболочкой, при этом корпус грейфера присрединен посредством переходника. Кроме того, грейфер снабжен баллоном со сжатым газом, а привод челюстей выполнен в виде силового цилиндра, размещенного внутри переходника. На фиг.1 изображен грейфер, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сбоку Грейфер состоит.из вибромолота 1 и рабочего наконечника 2. В зависимости от свойств проходимой породы грейфер оборудуется соответствующим типом рабочего наконечника. Наконечники ОТЛИЧ61ЮТСЯ между собой как формой наконечника (челюсти черпака), так и количеством и размерами(двухчелюстной, трехчелюстной и многочелюстной рабочий наконечник). Верхняя часть рабочего наконечника посредством винтовых шпилек или других специальных крепежных устройств жест ко соединяется с цилиндром 3. К верх ней части цилиндра приварена металли ческая плита 4, жестко соединенная с наковальней 5 вибромолота 1. Вибромолот 1 включает два электро двигателя б, на концах валов которых насажены эксцентрики (дебалансы) 7. В вибромолоте грейфера может быть использован и один электродвигатель или другой механический или магнитострикционный вибратор. Над электродвигателями устроена площадка металлическая плита, на которой раз мещен маслонасос 8, необходимый для .приведения в рабочее состояние нако нечника черпака. Устанавливается резервуар 9 с ма лом для насоса и баллон 10 со сжаты газом. Вибромолот устанавливается н пружинных подвесках 11 с целью регул рования зазора а между ударником вибромолота 12 и наковальней (ограничителем) 5,чем достигает-ся наибол оптимальный режим работы, грейфера. Вибромолот с помощью стяжных болтов 13 устанавливается на трехярусной пружинной подвеске. Такая установка вызывается необходимостью повысить работоспособность всех механизмов, приспособлений и других деталей, составляющих грейфер. С целью повышения герметизации и стойкости саль никовой набивки 14 над упорным разъ емным кольцом 15 установлен пружинный компенсатор 16. Все механизмы вибромолота помеща ются в специальной герметизированно металлической оболочке 17. С наружной стороны оболочки в верхней ее части устроен токоприемник 18 и вмо тирован ключ 19 для пуска редукцион ного клапанаИ регулирования избыто ного давления. В верхней части обо-лочки с наружной стороны предусмотено смотровое окно 20 и предохраниельный клапан 21, Для производства пуско-подъемных операций, необходиых в процессе работы грейфера, треуется лебедка с контактными кольцами, абель-канат, а также кран или мачта укосиной. Грейфер работает следующим образом. С помощью маслонасоса 8 приводятс я в рабочее состояние челюсти черпака. Под действием маслонасоса по бронированным шлангам 22 высокого давления асло подается в цилиндр 3. При поаче масла в верхнее положение цилиндра челюсти черпака максимально удалены друг-от друга. В процессе вращения электродвигателем вращающиеся, эксцентрично смещенные массы .эксцентриков 7 под действием центробежных сил, возбуждают колебания всей системы грейфера. Поскольку вибромолот жестко соединен с рабочим наконечником - черпаком, генерируемое возбуждающими колебаниями вертикально направленное возмущающее усилие через наковальню 5 и цилиндр 3 передается на верхнюю часть рабочего наконечника. Таким образом, процесс погружения черпака в породу происходит под действием статической нагрузки и возмущающегося усилия, создаваемого колебательными движениями вибромолота. Изобретение позволяет расширить область применения, а именно возможность использования грейфера в любых геологических условиях, а также для геологической разведки дна морских глубин и добычи из дна морских глубин полезных ископаемых. Формула изобретения 1,Грейфер, включающий корпус, шарнирно прикрепленные к нему челюсти и привод челюстей, отличающ И И С Я тем, что, .с целью расширения области применения, он снабжен вибромолотом с герметической оболочкой, при этом корпус грейфера присоединен посредством переходника. 2.Грейфер ПОП.1, отличаю щ и и с я тем, что, с целью создания избыточного давления, он снабжен баллоном со сжатым газом. 3. Грейфер по п.1, отличающий с я тем, что привод челюстей выполнен в виде силового цилиндра, размещенного внутри переходника.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 212193, кл. :В 21 D 1/08, 1967. 2.Ганичев И.Д. Устройство искусственных оснований и фундаментов. М., Издательство литературы по строительству, 1969, с.92,рис. П. 2 дрототип).

/

П

-iO