Устройство для бурения скважин Советский патент 1981 года по МПК E21B7/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВА)ХИН

Изобретение относится к усгройсгвам для бурения скважин во льду и грунтах различной прочности при установке столбов, проволочльк заграждений и других специальньк работах, где необходимы скважины глубиной до двух-трех метров в строгой вертикальности скважин. Известна буровая установка, включающая корпус, бур со спиралью и вращатель- ноподающий механизм бура, Вращательноподаюший механизм содержит привод вращения, включающий полый вал с фланцем, охватьшающий бур Д Недостатком данной установки 5тляюг-. ся трудности с обеспечением вергикальности положения бура. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для бурения скважин, включающее буровую колонну, шарнирно установленную на стреле, и привод вращения t2. Недостатком данной установки являегся сложность обеспечения вертикального положения бура при работе на участках пересеченной местности и сложность механизма рабочего органа. Цель изобретения - получение больщого количества строго вертикальных скважин в условиях пересеченной местности. Цель достигается тем, что устройство для бурения скважин, включающее буровую колонну, щарнирио установи иную на стреяе и привод вращения, снабжено диском, кинематически связанным с приводом вращения, и маховиком, жестко установленном на буровой колсйше с возможност1 ю совмесгного вертнкалыяого перемещения и взаимодействия с диском. При вращении рабочего органа возникающий на маховике гидроскопическиР момент создает дополнительный стабшгнзирующнй момент, тгрепятстпующий отклсже- нию рабочего с эгана от вертикального положения. На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг.2- 38 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1. Усгройсгво для бурения скважин состоит из базовой машины (не показана) со стрелой. Стрела состоит из двух соосных цилиндров 1 и 2, стопорящихся штифтом 3. Стрела заканчивается шарниром 4, на котором свободно закреплена штанга 5. К нижнему концу штанги крепится буровая колонна 6 с породоразрешающим инструментом 7, шнек 8 и режущая пластина 9. На штанге 5 на подшипниках 1О установлен ведущий диск 11с (}рикционной накладкой 12. На жестко закрепленной к штанге 5 плите 13 установлен гидравлический двигатель 14 с приводным диском 15. Вращение от диска 15 к диску 11 осуществляется ременной передачей. . верхнему торцу буровой колонны 6 крепится маховик 16, который, в свою очередь, сидит на пальце 17, пропущенно через паз 18 Б штеиге 5. В пальце 17 заделан конец х-ибкого элемента 19 (например трос), другой конец которого идет к тяговому органу - лебедке (не показан Устройство для бурения скважин работает следующим образом. От гидравлического двигателя 14 через ременную передачу приводится во вра щение ведущий диск 11. После набора им нужных оборотов к нему постепенно с пробуксовкой поджимается маховик 16. Поджим маховика осуществляется тяговым органом - лебедкой за трос 19. Набрав небольшие обороты маховик 16 лебедкой прижимается вплотную к ведущему диску 11 и раскручивается вместе с ним до но минальных оборотов гидромотора 14. Вместе с маховиком раскручиваются связанная с ним буровая . Носле небольшой вьшержки растормаживается лебедка и маховик вместе с буровой колонной сбрасываются на грунт. За счет большого гидроскопического момента маховика буровая колонна падает на грунт строго вертикально. В забое породоразрушающий инструмент 7 делает кольцевую канавку в мерзлом грунте, а режущая пластина 9 разрушает образующийся керн. Разработанный rpyiiT подхватывается шнеком 8 и выфасьшает ся через окна В наружу. Бурение осуществляется за счет накопленной маховиком кинетической энергии, а подача - за счет веса маховика и рабочего органа. По мере падения оборотов маховик поджимается вверх и разгоняется до требуемых оборо- т ов. Цикл повторяется до полного заглубления буровой колонны 6. В мягких грунтах это происходит за один удар, в мерзлыхза два-три. Формула изобретения Устройство для бурения скважин, включающее буровую колонну, шарнирни установленную на стреле и привод вращения, отличающееся тем, что, с целью получения строго вертикапьных скважин, оно снабже 10 диском, кинематически связанным с приводом вращения, и маховиком, жестко установленном на буровой колонне с возможностью совместного вертикального перемещения и взаимодействия с диском. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 326295, кл. Е 21 В 3-02, 1967. 2.ABTq5CKoe свидетельство СССР № 270603, кл. Е 21 В 7/24, 1967.

/

w