Устройство для образования уширения в скважине Советский патент 1982 года по МПК E21B7/28 

Изобретение относится к расширителям скважин, предназначенным для устройства уширений основания скважины при строительстве буронабивных свай и направлено на совершенствование их конструкции.

Известны различные раширители основания скважин, применяелиле при строительстве буронабивных свай, в том числе и расширители ножевого

Однако данные расширители имеют следующие недостатки: грунт после образования полости для уширения основания скважин выдается на дневную поверхность, а это увеличивает длительность цикла, повыгиает стоимость работ.,

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для образования уширения в скважине, включгиоцее силовой привод, состоящий из цилиндра . с поршнем и соленоида со штоком, включенного в цепь электроконтактного манометра. В этом устройстве для стопорения поршня применено стопорное устройство в виде двуплечего рычагаИ..Недостатком известного устройства япляется то, что в момент заполнения верхнего цилиндра рабочим газом до давления заданной величины .поршень подвергается большой нагрузке, которая нагружает двуплечий рычаг, связанный с соленоидом. Для этого необходимо применять соленоид с большим тяговым усилием на штоке, имеющем большие габаритные размеры. Кроме того, это приводит к.увеличению времени рабочего цикла и к сни10жению производительности устройства.

Цель изобретения - повышение надежности рабопы за счет разгрузки поршня в момент заполнения цилиндра силового привода текучей средой.

15

Указанная цель достигается тем, что в 1 устройстве для образования уширения в скважине, включающем цилиндр с поршнем, стопорное приспособ20леаде, имеющее соленоид со штоком, связанным с электроконтактным манометром, стопорное приспособление выполнено в виде подпружиненного конического клапана с хвостовиком, ус25тановленного с возможностью взаимодействия со штоком соленоида, емкости с впускной трубой, установленной на верхней части цилиндра и мембраны с отверстием, установленной на впускной трубе с возможностью взаимодействия ее с пружиной конического клапана. На фиг.1 показан расширитель скв жин, общий вид; на фиг.2 - то же, при осуществлении отхода в стороны распорных вдавливающих плит, при от крытом мембраной отверстии впускной рубы. Устройство для образования уширения в скважине состоит из верхнего корпуса 1 цилиндрической формы и нижнего 2, соединенных резьбой. Верхний корпус 1 выполнен в виде полости с впускной трубой 3, имекиде отверстие 4. В верхней части корпуса 1 вмонти рован впускной трубопровод текучей среды 5 и трубопровод 6 электроконтактного манометра 7, В качестве те кучей среды может быть использован, например, сжатый газ от компрессорн установки. В верхнем цилиндре 1 установлен поршень с компрессионным кольцом 8. Для ограничения хода пор ня 9 в цилиндре установлено ограничительное кольцо 10. В месте резьбового соединения верхнего цилиндра 1 и нижнего 2 установлена крышка 11 с отверстием 12 для предотвращения появления воздуш ной подушки при движении поршня 9 .вниз. Между поршнем 9 и крышкой 11 установлен упругий элемент 13 (напр мер, цилиндрическая пружина) , поджимаемый снизу .регулировочным устройством 14 за счет его вращения рычагом 15. В нижней своей части поршень 9 соединен с помощью пальца 16 со што ком 17, проходящим внутри регулироточного устройства 14. Шток 17 соединен с крестовиной 18, которая в свою очередь через регулировочные винтовые тяги 19 и гайки 20 связана с серьгами 21 распорных плит 22. Последние крепятся к нижней части цилиндра 2 с помощью пальцев 23. Для изменения величины отхода распорных плит 22 предусмотрены отверстия 24 в серьгах 21. В стенке верхнего цилиндра 1 имеются выпускные каналы 25. Сверху полый цилиндр 1 имеет крышку 26, которая закрепляется бол тами 27. 3 крышке 26 установлено аедло клапана 28 и конический клаАан 29 с XBOC SBHKOM 30. Клапан 29 . удерживается .пружинсэй 31. Крьошка 26 имеет отверстие 32 для выпуска газа из верхней камеры. Шток 33 соленоида 34 установлен над хвостовиком 30 клапана 29. Между полым цилиндром 1 и крышкой 26 установлена гибкая мембрана 35 с отверстием 36. Расширитель работает следующим образом. Сжатая текучая среда йодается по впускному трубопроводу 5 в емкость 37 цилиндра 1, которая одновременно через отверстие 36 в мембране 35 заполняет полость под крышкой 26. В это время конический клапан 29 закрыт пружиной 31, а мембрана этой же пружиной прижата к верхнему отверстию 4 впускной трубы 3. При Ьтом поршень 9 удерживается в верхнем положении цилиндрической пружиной 13. Поршень 9 в таком положении перекрывает выпускные каналы 25. При достижении необходимого Давления в емкости 37 цилиндра и под крышкой 26 включается цепь электроконтактного манометра 7. Происходит замыкание контактов реле соленоида 34, шток 33 которого при своем движении в катушке воздействует на хвостовик 30 клапана 29, сжимая пружину 31, открывает клапан 29. При этом через отверстие 32 происходит освобождение верхней полости под крышкой от сжатого газа, мембрана открывает емкость цилиндра 37 и выпускное отверстие 4 трубы 3, энергия сжатого газа (импульсивно перемещает поршень 9 вниз, и отработанна:я текучая среда выходит через выпускные каналы 25 в атмосферу. Но так как поршень 9 с помощью штока 17 связан с распорными плитами 22, то последние осуществляют пово.рот вокруг шарниров 23. При этом происходит вдавливание распорных плит 22 в грунт, что вызывает уширение скважины. После того как осуществляют импульсный отход поршня 9, а соответственно и раскрытие распорных плит 22, упругий элемент 13 возвращает всю подвижную систему в исходное положение. Далее работа расширителя повторяется автоматически аналогично предыдущему циклу. Таким образом, предлагаемый расширитель скважин снабжен надежной системой управления, обеспечивающий полную разгрузку поршня от давления газов в момент заполнения, что в свою очередь исключает необходимость установки двуплечего рычага. Формула изобретения Устройство для образования уширения в скважине, включающее цилиндр с поршнем, стопорное приспособлениеу имеющее соленоид со штоком, связанным с электроконтактннм монометром, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы, стопорное приспособление выполнено из подпружиненного конического клапана с хвостовиком, установленного с

возможностью взаимодействия со штоком соленоида, емкости с впускной трубой, установленной на верхней части цилиндра, и мембраны с отверстием, установленной на впускной трубе с возможностью взаимодействия ее с пружиной конического клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Расширитель конструкции Укрбу вод. Изобретатель и рационализатор, 1975, № 10, с.19.

2.Авторское свидетельство СССР

564306, кл. Е 21 В 7/28, 1976, .Спрототип).