Устройство для образования скважин в грунте Советский патент 1982 года по МПК E02F5/18 

ковая спираль с навивкой, противоположной навивке шнекового винта. На чертеже изображено устройство для образования скважин, общий вид. Устройство для образования скважин в грунте включает шнековый винт 1, рабочий наконечник, состоящий из корпуса 2 с приваренными к нему шнековой спиралью 3, навивка которой противоположна навивке лопасти лидера. В корпусе 2 рабочего наконечника на шероховатой опоре 4 со шпонкой 5 установлен соосный редуктор б, выходной вал которого через глухую, муфту 7 соединен с шнековым винтом, а ведомый - через компенсирующую муфту 8 соединен с корпусом вибратора круговых колебаний 9, представляющего собой электродвигатель, на валу которого установлены дебалан.сы Для осуществления проходки сквалсины включается электродвигатель. Де балансы, вращаясь с валом электродви гателя., создают возмущающую силу,которая прижимает корпус вибратора 9 к внутренним стенкам корпуса рабочего наконечника 2 и заставляет его вращаться в направлении, обратном враще нию дебалансов с угловой скоростью равной --., где D,d - соответственно внутренний диаметр расширителя и наружный диаметр корпуса вибратораf частота вращения дебалансов. Максимальный момент, развиваемый корпусом вибратора на ведущем валу редуктора,равен t(-4 где P,j - центробежная сила, развива мая вибратором; коэффициент сопротивления качению корпуса вибратора по стенкам расширителя. Под действием этого момента выход ной вал редуктора 6 вращает шнековый винт 1, который ввинчиваясь, .в грун перемещается в сторону проходки, об разуя лидёрную скважину или сообщае ocfeBoe усилие рабочему наконечнику 2i Реактивный момент вращает корпус редуктора б, а с ним и,корпус рабо, чего наконечника 2 в противоположном направлении. Но, так как рабочем наконечнике 2 имеют навивку обратную навивке виткам шнекового винта 1, то рабочий наконечник 2 та же перемещается в том же направлени чт и шнековый винт 1, расширяя скв .жину. до нужного размера. С увеличением сопротивления грунта проходке скважины мрмену.на приводе развивае мый вибратором 9 остается постоян1ГБ1М, а уменьшается или остановится равной нулю скорость вращения корпуса вибратора, а следовательно и скорость проходки скважины. В этом случае вся энергия привода расходуется ча вибрацию рабочего наконечника 2, который воздействует на грунт, уменьшает усилие на образование скважины, обеспечивая тем самым возможность дальнейшего образования скважиш . Постоянная величина момента на. винтовых лопастях шнекового винта 1 и расширителя и переменная скорость образования скважины предотвращает срыв грунта, позволяет устройству приспосабливаться к различным по своим физико-механическим свойствам грунтам. Предлагаемое, устройство работоспособно в грунтах с переменными физико-механическими свойствами,Достигается это,сочетанием постоянной, не зависящей от грунтовых условий величиной тягового усилия (момента), развиваемой винтовыми лопастями устройства и переменндй скоростью проходки скважины с эффективным использованием колебаний вибрации) рабочего наконечника. При работе в глинистых грунтах наружная обкатка практически отсутствует и устройство перемещается за счет тягового усилия, развиваемого винтовыми лопастями лидера и расширителя, а вибрация рабочего наконечника используется в основном для уменьшения трения о грунт и раскачивания его в случае заклинивания. Срыв грунта лопастями предотвращается постоянством момента, развиваемого приводом даже в случае полной остановки (заклинивания) устройства. Наличие редуктора и винтовых лопастей с противоположной навивкой на тяговом винте и рабочем наконечнике позволяют устройству развивать значительные тяговые усилия, необходимые для проходки скважины в глинистых грунтах. В песчаных грунтах эффект вибрации р.абочего наконечника значительно возрастает. Усилие на образование скважины уменьшается, появляется вторая пара обкатки рабочего наконечника по внутненней поверхности скважины, в результате увеличивается скорость проходки. Предлагаемая конструкция работает по принципу тяни-толкай и застрахована от застревания в грунте. Если даже и произойдет срыв грунта винтовыми лопастями, то при наличии внешней обкатки рабочий наконечник переместится в направлении проходки и подтолкнет шнековый винт, который войдет в соприкосновение с не

тронутым (не срезанным грунтом) и проходка скважины возобновится по вышеописанной схеме.

Формула изобретения

Устройство для образования скважин в грунте, включающее конусный рабочий наконечник с вибратором круговых колебаний, шнековый винт и редуктор, .установленный между шнековыт винтом и вибратором и соединенный ведомым валом с шнековым винтом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности скважинообразорания в грунтах с переменными физико-механическими свойствами,

рабочий наконечник шарнирно связан с корпусом редуктора, ведущий вал которого через компенсирующую муфту сбединен с корпусом вибратора, диаметр которого меньше внутреннего диаметра рабочего наконечника, при этом на последнем установлена шнековая спираль с навивкой противоположной навивке шнекового винта.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 2807480, кл. Е 21 В 4/04, 1979.

2.Авторское свидетельство СССР № 2897603, кл. Е 02 F 5/18, 1980

(прототип).

УК