Установка ударно-вращательного бурения Советский патент 1981 года по МПК E21B6/00 

(54) УСТАНОВКА УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

1

Изобретение относится к области буровой техники и может быть использо вано при сооружении скважин методом ударно-вращательного бурения при инженерно-геологических изысканиях и разведке месторождений полезных ископаеглых.

Известны буровые установки, включающие механизм подачи, вращатель, ударное устройство, бурильную колонну Гц.

Однако известные буровые установки имеют ряд недостатков, основным из которых является низкий коэффициент передачи ударных импульсов от ударного механизма на забой из-за частичного гашения энергии ударных им-с пульсов собственными колебаниями ударного механизма и отраженныгли ударными импульсс1ми, идущими от забоя. Кроме того, вибрация, возникающая при работе ударных механизмов, приводит к возникновению динамических нагрузок на механизм вращателя, поступательно наносит удары молотом механизм вращателя, что отрицательно сказывается на надежность и сроки службы деталей вращателя.

Наиболее близким техническим решением к настоящему .изобретению является буровая установка ударно-вращательного бурения скважин, включающая pat4y с направляющими, механизм подачи, вращатель, ударный механизм 2j . Известное устройство обладает указанНЫГ4И недостатками.

Цель настоящего изобретения является повышение эффективности установки.

10

Поставленная цель достигается тем, что в установке для ударно-вращательного бурения, включающей раму с направляющими, механизм подачи, вращатель , ударный механизм, последний сна15бжен траверсой с захватами одностороннего действия, установленными на направляющих рамы с зазором с возможностью взаимодействия с ними.

. Захваты одностороннего действия

20 выполнены ,в виде конических втулок и шариков, при этом шарики размещены в зазоре между конической поверхностью втулкой и направляющей раг/и.

На чертеже изображен общий вид ус25тановки.

Установка содержит раму с направляющими 1, мезанизм подачи 2, подвижный вращатель 3 с полым .шпинделем 4, через который проходит ударная штанга 5, траверсу 6, на которой монтиро30

ваны ударный {/юханиэм 7 с молотом 8 и захваты одностороннего действия 9, стойки 10 с пру}Хинами 11 и бурильную колонну 12.

Принцип действия установки заключается в следующем.

При сооружении скважины методом Ударно-вращательного бурения крутящий гломент передается от враыателя 3 через nojSiTu шпиндель А на бурильную колонну 12, осевое усилие создается с помощью механизма подачи 2, которой соединен с вращателем 3. Ударные импульсы создаются с помощью ударно-, го механизма 7, шток КОТОЕ ОГО, дай-., гаясь возвратно-поступательно, наносит удары молотом 8, укрепленным на его конце по ударной штанге 5. По мере углубления скваясины вращатель 3, перемещаясь вниз по направлякацим рамы 1, увлекает за собой ударный механизм 7, с которым связан с помощью стоек 10 и пружины 11. Собственные колебания ударного механизма и колебания, возникгиощие из-за отскока молота при нанесении удара и отраженных ударных импульсов, идущих от забоя, воспринимаются четырьмя пружинами 11, которые одними концами связаны со стойками 10, а другими - с траверсой 6, Гашение колебаний происходит с помошью односторюнних захватов 9, смонтированных на направлякядих рамы 1 и связанных с траверсой 6.

Односторонние захваты 9, выполненные, например, в виде втулки с конической поверхностью 13 и шариков 14, размещенных в зазоре между конической поверхностью втулки и направлякнцими рамы 1, связаны с траверсой 6.

При этом присходит гашение составляющей колебаний, направленной вверх, за счет заклинивания шариков меяаду конической поверхностью втулки и цилиндрической поверхностью направляю.щей рамы 1, а составляющая, направленная вниз, не гасится, увеличивая кинетическую знергию удара, направленную на разрушение забоя скважины.

Преимущества настоящей установки для ударно-вращательного бурения заключается в том, что она позволяет устранить воздействие собственных колебаний ударного механизма и отраженных , ударных импульсов на вращатель и уве-ли ивает эффективность передачи удара на забой. Таким образом предложенная установка обеспечивает устранение ударных нагрузок на вращатель и . увеличивает эффективность разрушения породы на забое, повышая тем самым скорость бурения.

Установка может найти широкое использование при бурении скважин при инженерно-геологических изысканиях и 5 разведке месторождений полезных ископаемБ1Х в грунтах различных категорий, а также в мерзлых и скальных породах.

Формула изобретения

0 Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе :

2.Авторскоесвидетельство СССР, кл. Е 21 В 5/00, 1960.