Устройство для расширения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21C17/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСШИРЕНИЯ СКВАЖИН

I

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для расширения скважин.

Известно устройство для расширения скважин, содержашее распорное устройство и исполнительный орган 1.

Недостатком этого устройства является малая область регулирования по диаметру разбуриваемой скважины.

Известно также устройство для расширения скважин прямым ходом, включающее буровой вал, шлицевую муфту с обоймой, исполнительный орган и распорное устройство, содержаш.ее упругий элемент, ступицы и опорные лыжи, связанные со ступицами шарнирно. посредством рычагов 2.

Недостатком этого устройства является недостаточная жесткость при разбуривании скважин обратным ходом, что обуславливает ненадежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что одна из ступиц размешена на обойме шлицевой муфты, которая жестко связана с исполнительным органом, при этом соединение рычагов со ступицами и опорными

лыжами выполнено в виде трапеций , боль1цие основания которых образованы опорными лыжами.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, обший вид.

Устройство для разбуривания скважин 5 состоит из бурового вала Ь соединенного (например при помощи резьбы) с буровым ставом 2. На буровом вале 1 имеется закрепленное разъемное кольцо 3 и бурт 4. Один конец бурового вала выполнен в виде шли.- цевой головки 5. Между кольцом 3 и буртом 4 размешены желоб 6 и упругий элемент 7. В желобе 6 расположен подшипник 8, на внешней обойме которого укреплены проушины 9, соединенные посредством осей 10 с рычагами 11.

Шлицевая головка 5 бурового вала 1 подвижно сопряжена (при помощи шлицев) с шлицевой муфтой 12. Торец шлицевой муфты 12 закрыт разъемным кольцом 13. На обойме шлицевой муфты 12 имеется 20 бурт 14 и кольцо 15, между которыми размещен желоб 16. В желобе 16 расположен подшипник 17, на внешней обойме которого укреплены проушины 18,соединенные посредством осей 19 с рычагами 20. Детали 6, 8, 9 и 16, 17, 18 образуют ступицы опорного фонаря.

Рычаги 11 и 20 одними концами шарнирно прикреплены к проушинам 9 и 18, другими шарнирно крепятся к проушинам соРычаги 11 и 20 одними концами шарнирно прикрепленные к проушинам 9 и 18, другими шарнирно крепятся к проушинам соответственно 21 и 22 опорных лыж 23.

Рычаги 11 и 20, опорные лыжи 23,за счет шарнирного соединения, образуют шарнирный многозвенник в виде трапеции, большим основанием которой является опорная лыжа.

Шлицевая муфта 12 соединяется, например, при помощи резьбы, с исполнительным органом (расширителем) 24. Детали 6 и 8 выполнены разъемными.

Исходное положение устройства.

Торец шлицевой головки 5 упирается в дно шлицевой муфты 12, упругий элемент 7 разжат, ступицы опорного фонаря максимально сближены. Лыжи 23 сложены (отсутствует контакт между стенкой скважины и лыжами опорного фонаря).

Устройство работает следующим образом.

Включают вращатель буровой машины. Вращение передается буровому ставу 2, далее буровому валу 1 и за счет шлицевого соединения - шлицевой муфте 12, соединенной с исполнительным органом (расширителем). Затем включают механизм подачи бурового станка, который заставляет двигаться (в продольном направлении) буровой став 2. Буровой став 2,соединенный с буровым валом 1, перемещается относительно шлицевой муфты 12, так как она соединена с расширителем, который заторможен в продольном движении (так как исполнительный орган уперт в забой).

В процессе этого движения разводятся ступицы опорного фонаря, так как одна из них расположена на заторможенной щлицевой муфте 12, а другую заставляет двигаться упругий элемент 7, размещенный между буртом 4 бурового вала 1 и торцом желоба 6. Удаление ступиц опорного фонаря

друг от друга приводит к тому, что лыжи 23 начинают сближаться со стенкой скважины и вскоре войдут с ней в контакт. Дальнейщее движение бурового вала 1 относительно шлицевой муфты 12 вызывает сжатие упругого элемента 7, а тем самым и активный распор устройства в стенку скважины. Движение бурового вала 1 относительно шлицевой муфты 12 продолжается до тех пор, пока торец щлицевой головки 5 не упрется в кольцо 13. При упоре торца щлицевой головки 5 в кольцо 13 начнется совместное движение бурового става 2 и инструмента (исполнительного органа). Начинается цикл бурения.

Следует отметить, что при сужении пилот-скважины (за счет горного давления поломки резца у расширителя прямого хода) или ее уширении (за счет вывалов осыпаний стенки скважины) лыжи опорного фонаря будут находиться в контакте с массивом и осуществлять активный распор, что обеспечивается за счет упругого элемента 7.

Формула изобретения

Устройство для расширения скважин, включающее буровой вал, щлицевую муфту с обоймой, исполнительный орган и распорный механизм, содержащий упругий элемент, ступицы и опорные лыжи, связанные со ступицей шарнирно посредством рычагов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, одна из ступиц размещена- на обойме шлицевой муфты, которая жестко связана с исполнительным органом, при этом соединение рычагов со ступицами и опорными лыжами образует трапеции, большими основаниями которых являются опорные лыжи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР

№ 585284, кл. Е 21 С 17/00, 1968

явке № 2668672, кл. Е 21 С 17/00, 1978

(прототип). //. (У//