Боковой грунтонос Советский патент 1983 года по МПК E21B49/06 

Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора образцов из стенок скважины и горных выработок при изысканиях.

Известны боковые грунтоносы, содержащие корпус, привод, ГРУНТОприемную гиль зу и механизм подачи грунтоприемной гильзы fl}Однако используемые,в этих грун тоносах гидравлический привод и механизм подачи требуют применения специального оборудования с гидоосистемой, что ограничивает область применения и усложняет эксплуатацию.

Известен грунтонос, содержащий корпус, механический привод, грунтопрцемную и реверсивный механизм поДачи гильзы с разъемными зубчатыи зацеплениями и механизмом перекфочения зубчатых зацеплений в крг1йнйх положениях грунтоприемной гиль-

зыСа.

Кинематика такого грунтоноса обеспечивает смену направлению перемещения грунтоприемной гильзы на обратное мгновенно после достижения крайнего положения при внедрении и переключения зубчатых зацеплений механизма: подачи .

При отборе пробы вязко-пластичной породы такое реверсивное движение может привести или к потере образца или вызовет его деформацию, так как для надежного-сохранения и отрыва образ ца от.монолита рекомендуется выдержка гильзы в покое в течение 1-2 мин после задавливания.

Целью изобретения является повы10шение надежности извлечения и качества пробы в вязко-пластичных породах посредством обеспечения необходимой . выдержки после задавливания.

15

Указанная цель достигается тем, что в боковом грунтоносе, содержащем корпуСг механический привод, груитоприемную гильзу и реверсивный механизм подачи гильзы с разъемными

20 зубчатыми зацеплениями и механизмом переключения зубчатых, зацеплений в крайних положениях грунтоприемной гильзы, механизм подачи выполнен в виде связанного с разъемными зубчаты25 ми зацеплениями ведущего барабана с двухсторонней тросовой навивкой, концы которой закреплены на корпусе, и системой огибаемых различными ветвями троса подвижных и неподвижных

30 V Гблоков, при этом подвижные блоки. огибаемые одной из ветвей троса, закреплены на торце гильз ы так/ что огибающая их ветвь троса расположена по периметру продольного сеченря гильзы. На фиг. 1.показан предлагаемый грунтонос, О61ЦИЙ вид,- на фиг. 2 вид А на фиг. К ведущий барабан с тросовой наривкой. Брковой грунтонос состоит из корпуса-.. (фиг. 1 с системой неподвижных блоков 2 и 3, грунтоприемной гильзы4 с жестко закрепленныtOA на ее торце подвижными блоками 5 тяговым блоком б и жестким упором 7, ведущего барабана 8 с тросовой навивкой, имеющей две противоположно направленные в одной плоскости сходящие ветви д и 10, и рычаговограничителей 11 и 12 крайних положений грунтоприемной гильзы. Ведущий барабан 8 размещен с возможност; свободного вращения относительно при вода , выполненного в виде вала 13 (фиг. 2), имеющего.уступ 14 для пре дотвращения перемещения барабана вдоль оси. На барабане выполнены зубчатые зацепления в виде полуЛ1уфт 15 и 16, постоянно сопряженных с ответными зубчатыми полумуфтами 17 и 1 свободно посаженными на шлицевые концы 19 и 20 приводного вала 13 и шарнирно связанными с рычагами-ограничителями 11 и 12, образующих механизм переключения зубчатых зацеплений, а именно - полумуфта 17 с рычагом 11, полумуфта 18 - с рычагом 12. Сопряжение полумуфт 17 и 18 с прлумуфтами 15 и 16 Ведущего барабана обеспечивается пружинакм 21, под.жатнми дисками 22. Сходящая ветвь 9 после прохождени неподвижных блоков 2 проходит через подвижные относительно корпуса грунтонооа задавливающие блоки 5. При этом оиа огибает гр: нтс приемную гиль зу 4 по лериметру ее продольного сечения. Ветвь 10 после прохождения не подвижных блоков 3 огибает тяговый .блок 6, закрепленный на торце грунтоприемной гильзы. Концы ветвей 9 и 10 жестко прикреплены к корпусу грунтоноса. Ведущий барабан 8с тросовой навивкзй ветвей 9 и 10, которые огибают систему подвижных и не подвижных блоков 2, 3, 5 и 6 образуют реверсивный механизм подачи грунтоприемной гильзы. размерь и форма грунтоприемной гильзы в поперечном сечении могут быть различными (круглая, квадратная и т.п.) . Для предотвр|1щенйя прокручивания грунтоноса в горной выработке его корпус снабжен укладывающимися вверх и вниз подпружийенными ножами-фиксаторами 23Дфиг. 1). Боковой грунтонос работает следующим образом.. . С помощью буровых штанг вал 13 грунтоноса соединяется с вращателем буровой установки. Грунтонос опускается .в горную выработку несЕколько ниже планируемой глубины отбора образца. При этом ножи-фиксаторы 23, складываясь, скользят по cTeHKiax горной выработки. Затем приподнятием грунтоноса ножи-фиксаторы.выводятся в горизонтальное положение, при котором происходит их внедрение в стенки и предотвращение прокручивания корпуса грунтоноса. Включается вращатель буровой установки. Вращение приводного вала 13 через зубчатые муфты передается ведущему барабану 8, при этом одна ветвь наматывается на барабан, другая разматывается. При наматывании ветви 9 на барабан происходит выдвижение грунтоприемной гильзы 4 из корпуса 1 и внедрение ее в грунт. В крайнем выдвинутом положении грунг топриемной гильзы упор 7, нажимая на рычаг-ограничитель 12, выводит из зацепления зубчатую полумуфту 18 и задавливание грунтоприемной гильзы прекращается. После чего грунтоприемйую гильзу оставляют в покое на 1-2 мин, при котором вязко-пластичный грунт в грунтоприемной гильзе под действием сил внутреннего давления, высвобожденных от действия сил горного давления, несколько разуплотняется, увеличивая свой объем, плотно соприкасается с внутренней поверхностью грунтоприемной гильзы и, таким образ cavt, надежно удерживается.в ней при отрыве из горной выработки. реверсируют направление вращения вращателя, ветвь 10 начинает наматываться на барабан, происходит извлечение хрунтоприемной гильзы из грунта.. В крайнем задвинутом, положении грунтоприемной гильзы упор 7, нажимая на рычаг-ограничитель 11, выводит из зёщепления полумуфту 17 и перемещение грунтоприемной гильзы и действие на нее задавливающего усилия прекращается« После поднятия бокового грунтоноса на поверхность отсоединяют грунтоприемную гильзу и извлекают образец порода. Внедрение изобретения повысит эффективность бокового грунтоноса и позволит получить экономический эффект за счет повышения степени сохранности естественной структуры груитов в отбираенслс образцах, увеличения полезного выхода проб грунта из монолитов после зачистки уплот венных зон и сокращения числа монолитов, отбираемых с одной и той же

Фочки горной выработки, повышения производительности бокового грунтоноса, cfoкp Шleвиe материальных и тру довых затрат при обслуживании и экс плуатации бокового грунтоноса, сокращения простоев буровой установки, увеличения срока службы и производительности бокового грунтоноса, а также уменьшения расходуемой мощ-. иости внешнего привода.

Формула изобретения

.Боковой грунтонос, содержащий корпус, механический привод, грунтоприемную гильзу и реверсивный, механизм подачи гильзы с разъемными зубчатыми зацеплениями и механизмом переключения зубчатых зацеплений в крайних положениях грунтоприемной гильзы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности извлечения и качества пробы в вязко-пластичных породах посредством обеспечения необходимой выдержки после задавливания, механизм подачи выполненв виде связанного с разъемными эубчатыми зацеплениями ведущего барабана с двухсторонней тросовой навивкрй, концы которой закреплены на корпусе, и системой.огибаемых различными ветвями троса подвижных и

неподвижных блоков, при этом подвижные блоки, огибаемые одной из. ветвей троса, закреплены на торце гильзы так, что огибающсш их ветвь троса расположена по периметру продольного

сечения гильзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельсхво СССР 441402, кл. Е 21 В 49/06,1974.

2 Авторское, свидетельство СССР № 132149, кл. Е 21 В 49/06, 1960 (прототип).