Раширитель скважин Советский патент 1982 года по МПК E21B7/28 

(5) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН

1

Изобретение относится к расширителям обратного хода буросбоечных машин, предназначено для разбурива- ния пионерных скважин и может быть использовано в горном деле.

Известен расширитель скважин, позволяющий разбуривать пионерные обратным ходом до фигурной формы.

Расширитель состоит из корпуса, в котором размещена прямозубая цилиндрическая передача, приводного вала, опорного фонаря-стабилизатора, режущих коронок, закрепленных на выходных валах С1 .

Недостатками этого расширителя являются сложность конструкции изза наличия опорного фонаря-стабилизатора и специальной системы управлений стабилизирующим устройством, а также наличие реактивного момента, возникающего под режущим инструментом, стремящегося повернуть корпус расширителя и тем самым закрутить

выработку ( Кроме того, режущие коронки и их расположение на расширителе не обеспечивают проведение выработок прямоугольной формы, так как коронки имеют форму круга. Поэтому стенки выработки при таких коронках никогда не могут быть прямоугольными.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является расширитель сквах 1н, включающий корпус и разме,ценный в нем приводной вал, на кото- . ром ярусами закреплены конические зубчатые колеса, кинематически связанные с валами рабочего инструмента, размещенными в подшипниковых

опорах корпуса. У этого расширителя реактивный момент используется для враи(еНия корпуса 2 J.

Недостатком этого устройства яв1ляется невозможность проведения скважин квадратной формы. 3 Целью изобрегения является повышение надежности при разбуривании скважины квадратной формы. Указанная цель достигается тем, fciTO в расширителе скважин, включающем корпус и размещенный в нем приводной вал, на котором ярусами закреплены конические зубчатые колеса кинематически связанные с валами рабочего инструмента, размещенными в подшипниковых опорах корпуса, каждый ярус снабжен дополнительным валом с рабочим инструментом, дйамет.рально направленным основному валу и кинематически связанным с коническими зубчатыми колесами,вершины конусов которых направлены в разные стороны5,при этом валы рабочих инстр ментов одного яруса развернуты относительно валов раб.очих инструментов другого яруса на 90°, На фиг. 1 изображен расширитель, общий вид; на фиг, 2 - то же, в план На фиг„ 1 для лучшей наглядности конические барабаны верхнего яруса, породоразрушающий инструмент условно ргэмешзны в одной .;тИ Расширитель скважин состоит из корпуса 1 3 котором на подшьипь:1-,ах размещен пр;-водной вал 3 На приводном валу 3 вершинами основных конусов навстречу друг другу закреплены конические зубчатые колеса , которы входит 3 .аТИЧеСКУЮ связь с КО. нимескими шестернями 5, укрепленными на выходных валах 6, расположенных в корпусах 7 на подшипниках 8. Корпу са 7 и подшипники 8 составляют узел подшипниковую опору. Корпус подшипни ковой опоры жестко укреплен к корпусу 1 расширителя На выходных валах 6 и на корпусах подшипниковых опор укреплены конусны барабаны 9, которые имеют общее ос нование, при этом один барабан имеет вершину, э другой - выполнен в форме усеченного конуса. Барабаны 9 жестко укреплены на выходных валах бис возможностью в щений на корпусах 7 подшипниковых опор, например , за счет установки на корпусах подшипников 10. Точки зацепления 11 зубчатых колес и шестерен 5 во втором ярусе (верхний ярус ) развернуты относительно точек зацепления 12 первого яруса (нижний ярус )на 90°. Крепление конических ко;1ес вершинами основных конусов в направлении навстречу друг другу и разворот точек зацепления кинематических пар позволяет получить эффект вращения конусных барабанов 9, расположенных на разных ярусах, в противоположные стороны„ Вращение конусных барабанов в противоположные стороны вызывает необходимость ориентировать рабочий инструмент ( резцы ) режуи4ей кромкой в направлении вращения. Поэтому рабочий инструмент 13, закрепленный на барабанах 9 верхнего яруса, развернут относительно инструмента нижнего яруса на 180, но схема инструмента и его количество на барабанах разных ярусов абсолютно одинаковы. Выполнение барабанов 9 в виде полного и усеченного конусов, имеющих общее основание, необходимо для того, чтобы перекрыть всю необходимую, площадь разрушения идентичными барабанами, имеющими равные площади разрушения, и обеспечить выработке квадратную форму (фиг. 2). Как видно из фиг, 2, каждый барабан формирует один из углов 14 выработки и разрушает /h часть всей .площади разрушения „ . ,Цля лучшего формирования угла выработки и упора в угол в вершине полного корпуса закреплена буровая коронка 15. Работает расширитель следующим образомоВращение от буровой машины передается приводному валу 3 и от него зубчатым колесам о От зубчатых колес 4 получают вращение в противоположные стороны выходные валы 6 и барабаны 9 с рабочим инструментом. 13 и 15, располо ; енные ,в разных ярусах. Рабочий . инструмент входит в контакт с массивом.- Под инструментом возникает реактивный момент. Но так как все бараба- ны имеют одинаковые площадИ разрушения , количество инструмента и его схему набора, происходит самогашение реактивного момента из-за противоположного направления действия реактивных усилий Гашение реактивных усилий приводит к стабилизации корпуса 1, что позволяет получить выработку квадратной формы и исключить эффект ее закручивания. Изобретение позволяет проводить выработки квадратной формы, что решает вопрос и крепления обычной деревянной крепью, упростить конструкцию расширителя за счет ликвидации громоздкого опорно-тормозного фонаря и стабилизирую||(ей системы уп равления. Формула изобретения Расширитель скважин, включающий корпус и размёи енный в нем приводно вал, на котором ярусами закреплены конические зубчатые колеса, кинематически связанные с валами рабочего инструмента, разм«ценными в подшипн ковых опорах корпуса отличаю щийся тем, что, с цельй) повышения надёжности при разбуривании сквах(ин квадратной формы, каждый ярус днаб хеНДСИ1олнительным валом с рабочим шструментом, диаметральнр направленным основному валу и. кинематически связанным с коническими зубчатыми колесами, вершины конусов которых направлены в разные стороны, при этом валы рабочих инструментов одного яруса развернуты относительно валов рабочих инструментов другого яруса на 90®. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР f 51846, кл. Е 21 С 23/00, 1973. 2« Авторское свидетельство СССР Н 715786, кл. Е 21 С 17/00, 1978 (прототип).

фиг. 2