Расширитель обратного хода Советский патент 1982 года по МПК E21B7/30 

(54) РАСаИРИТЕЛЬ ОБРАТНОГО ХОДА

Изобретение относится к исполнительным органам буровых машин, предназначенным для разбуривания пионерных сквгикин обратным ходом и может быть использовано в горном деле.

Известно устройство для бурения скважин, у которого в качестве центрирующих устройств используются круглые катки, которые могут приспосабливаться к неровностям и вывалам а стенках скважины 2.

Недостатком этого устройства является то, что катки не приводят в движение корпус устройства, а усилие распора нельзя регулировать.

Наиболее близким к предлагаемом является расширитель обратного хода, включаклций приводной вал, лучи с породоразрушающими инструментами, устаарвленные на нижнем корпусе, верхний корпус с размещенной в нем кинематической передачей, на выходных валах которой установлены опорные колеса 2.

Недостатком этого расширителя является то, что колеса не могут принудительно распираться в стенки скважины. Поэтому в случае образования вывалов и осыпаний в стенках ркважины колеса теряют контакт со

стенкой сквгасины и расширитель начинает буксовать на месте. Осыпание и вывалы случаются при бурении по неустойчивым массивам, например, угольным. .

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем принудительного распора опорных колес в стенкн скважины.

10

Указанная цель достигается тем, что расширитель обратного хода, включающий приводной вал, лучи с породоразрушакицими инструментами, установленные иа нижнем корпусе верхний кор15пус с размещенной в нем кинематической передачей, на выходных валах которой установлены опорные колеса, снабжен распорным механизмом, выполненным в виде кулачка, связанного

20 посредством шарнирно-рычажной системы с выходными валами, при этом выходные отверстия для валов в верхнем корпусе выполнены в виде пазов, в которых они установлены с возможностью перемещения.

Нижний корпус установлен концен1трично в верхнем корпусе с возможнбстьто вращения и кинематически связан с выходными валами опорных колес.

На фиг. 1 изображен расширитель общий вид; на фиг. 2 - схема механизма распора опорных колес,

Расширитель состоит из верхнего 1 и HJ-шнего 2 корпусов. Корпуса подвиж относительно друг друга (т.е. могут совершать вращательное движение). нижний корпус входит в верхний и снабжен зубчатым зацеплением 3 (колесом) , К нижнему корпусу укреплены лучи 4, на которых закреплен передоразрушающий инструмент 5. Приводной вал 6 соединяет верхний и нижний корпуса и размещен в подшипниковом узле 7.

В верхнем корпусе 1 размещен механизм расиора опорных колес. Меканизм распора состоит из кулачка 8, закрепленного на конца приводкого аш1а б, системы рычагов с подашпииками и шарйяраыми узлами и зубчатой передачи. Конструктивное вьаполнение механизма распора следующее. Кулачок 8 порредством шарнирного узла 9 сое динеы с концом -рычага 10. Другой конец рычага 10 посредством шарнирной опоры 11 соединен с кокаом &ачага 12 Другой конец gsjiara- 12 посредством подшипниковой опора 13 соедикей с вы хояным валом 14. Конды выходного ЕЙ да 14 выходят из верхнего корпуса и размерены в пазах , радиусы .кривизны которых неконцвнтрйЧйы радиусам, описываемьрс из центра верхнего кор пуса распшрйтеля.На коицак выкоднык валов 14 укреплены опорные колеса 15

ВЫхЧодньае валы 14 входят в зацепление с зубчатыми колесами 16, которые на валах 17. На валах 17 раэмеще.ны подшипниковые опора t8. Подашпниковые опоры 18 соединены с крестовиной 19, которая посредством подшипни ковой опора 20 размещена на привод ном валу б. Крес-говина 19 посредством подшипниковых опор 21 связана с валами 22, которые прикреплены к рычагам 12, Зубчатые колеса 16 входят в зацепление с зубчатым венцом, укрепленным на нижнем корпусе 2,

Расширит1зль работает следующим образом.

При проходе нарушения в стенке скважины опорные колеса 15 теряют контакт со стенкой скважины. Однако расширитель автоматически выбирает зазоры, возникающие между стенкой скважины и опорными колесами. Это возможно за счет того, что вращенй§ приводного вала 6 приводит к повороту кулачка 8 Кулачок 8, за счет ифрнирных узлов 9, увлекает за собой рычаги 10. Рычаги 10 шарнирными узлами 11 заставляют повернуться рычаги 12 в подшипниковых опорах (это возможно noTOiMy, что вал 22 жестко соединен с рычагом 12, и зубчатое зацепление 16, 3замкнуто через породоразрушающий инструмент на забой).

Поворот рычагов ,12 заставляет вьоходной вал 14 перекатываться по зубчатому колесу 16. В результате перекатывания выходных валов 14, их концы, размещенные в пазах А и выступающие из корпуса 4, перемещаются в пазах А. Перемещение концов выходных валов 14 приводит к ликвидации зазоров между стенкой скважины и Опорными колесами 15, и к их принудительному прижатию. После прижатия опорных колес 15 к стенке скважины, начинает spauiiaTbCH корпус 1 с частотой вращения приводного вала 6. Это объясняетсй тем, что из-за ликвидации зазоров между стенкой скважины и опорными колесами 15, ликвидирована и подвижность в соединениях рычарэв 12 и 10, Подвижность рычагов и, следовательно, поворот рычагов возможен только при увеличении (уменьшеF-iHiii) диаметра скважины. При уменьше-; НИИ диаметра скважины выходные валы 14 перекатываются в другую сторону, а

л

комцы в пазах

перемещаются по стрелке Б.

Следовательно, обеспечивается автоматическое ликвидирование зазоров между стенкой скважины и onopftfcSMH колесами, и их прижатие к стенке. При прижатых опорных колесах к стенке скважины.вращение корпуса 1 приводит к тому, что колеса начнут обка1 ываться по стенке. Вращение опорных колес 15 вызывает вращение выходных валов 14. Выходные валы 14 вращают зубчатые колеса 16, которые через зубчатый венец 3 приводят во враценке корпус 2 породоразрушакк-пим инструментом 5.

Предлагаемое техническое решение обеспечивает автоматическую ликвидацию зазоров между стенкой скважины и опорными колесами, автоматический распор опорных колес в стенку скважины,что позволяет бурить скважины в массивах неустойчивых, склонных к обр шениям.

Формула изобретения

1, Расширитель обратного хода, включающий приводной вал, лучи с породоразрушающими инструментами, установленные на нижнем корпусе, верхний корпус с размещенной в ней кинематической передачей, на выходных валах которой установлены опорные колеса, от.л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы путем принудительного распора опорных колес в стенки скважины, он снабжен распорным механизмом, выполненным в виде кулачка, связанного посредством шарнирно-рычажной- системы с выходными залами, при этом выходные отверстия для валов в верхнем корпусе выполнены в виде пазов, в которых они установлены с возможностью перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

f5

S

X