Устройство для бурения скважин

Устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческих

Раструб пнк

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ Св ВТЕЛЬСТВУ ро 800351 (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Завалено 090279 (2!) 27524Ь1/22-03 с присоединением заявки Но (23) Приоритет

Опубликовано 30о1.81. Бюллетень Н9 4

Дата опубликования описания 300181

Р1 М („3 (Е 2 1 С 11/00 Е 21 В 7/04

Государственный конитет

СССР ио делан изобретений и открытий (5Ц УДК 622.233 ° .055.3 (088.8) (72) Авторы изобретения

М.С.Сайонин, И.Д.Богомолов, К.В,Начев и Е

ысшего;

Кузбасский политехнический институт Минис и среднего специального обраэовани (71) Заявитель (54) УС1РОЯС 1ВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин прямым и . обратным ходом н может быть использовано в горной промышленности.

Известно устройство для направленного бурения, содержащее исполнительный орган, буровой вал, опор,ные лапы (1) .

Недостатком такого устройства является наличие зазоров между опорными лапами и стенкой скважины.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для бурения сква- жин, включающее исполнительный орган, S буровой вал, шлицевую муфту, кольцевые желоба, рычаги и лыжы опорных фонарей, упругие элементы (2) .

Недостатком этого устройства является невозможность его нспользо- 2О вания при бурении скважин обратным ходом с целью увеличения первоначального диаметра.

Цель изобретения — повышение эффективности направленного бурения при прямом и обратном ходе без замены опорных фонарей.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено втулкой,на которой выполнены пазы и бурты, один 30 иэ которых жестко соединен с буровым валом, а шлицевая муфта имеет упоры для взаимодействия с пазами и размещена во втулке, при этом кольцевые желоба установлены на наружной поверхности втулки.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид) на фиг.2 — вид A на фиг.1.

Устройство состоит из бурового вала 1, один конец которого соединен (например, при помощи резьбы) с буровым ставом, другой выполнен в виде шлицевой головки 2. Буровой вал

1 имеет бурт 3. Илицевая головка 2, посредством шлицов,; соединена с шпицевой муфтой 4. Свободный торец шлицевой муфты 4 закрыт разъемным кольцом 5, другой конец муфты 4 соединен с исполнительным органом (не показан), 11лицевая муфта 4 имеет упоры б и 7, расположена во втулке 8 и имеет бурты 9 и 10.Бурт 9 соединен (например, при помощи болтов) с буртом 3 бурового вала 1. На внешней цилиндрической поверхности втулки 8 раоположены кольцевые желоба 11 и

12, в которых размещены подшипники

13 и 14. На внешних обоймах желобов имеются проушины 15 и 16. Посредством осей 17 и 18 к ним прикреплены

800351

4О

t5

39

35 рычаги 19 и 20. Другие концы рычагов

19 и 20 шарнирно укреплены к проушинам 21 и 22, расположенным на лыжах

23 опорных фонарей.

Между буртами 9 и 10,втулки 8 и желобами 11 и 12 размещены упругие элементы 24 и 25. Втулка 8 имеет продольные пазы 26, в которых размещены упоры 6 и 7, жестко укрепленные на шлицевой муфте 4. Между желобами ll и 12 размещен упругий элемент 27. Детали 11, 12 и 13, 14 выполнены разъемными.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении упругие элементы 24, 25 и 27 разжаты, шлицевая головка 2 бурового вала 1 расположена в средней части шлицевой муфты 4. Желоба 11 и 12 соприкасаются с упорами соответственно

6 и 7. Устройство сложено, т.е. опорные лыжи 23 не соприкасаются со стенкой скважины.

При проходке пилот-скважины,т.е. при бурении прямым ходом, включают вращатель буровой машины, что приводит к вращению бурового става.

Буровой став за счет резьбового соединения с буровым валом 1 заставляет его вращаться. Посредством шлицевой головки 2 и шлицевой муфты 4 вращение передается исполнительному органу.

Включают механизм подачи для бурения прямым ходом. При этом.начинает поступательно двигаться буровой став, соединенный с буровым валом

l. Шлицевая муфта 4 с исполнительным органом остаются неподвижными в осевом направлении, так как исполнительный орган упирается в забой. Совместно с буровым валом 1 будет двигаться и втулка 8. Между буртом 9 втулки 8 и желобом 11 размещен упругий элемент 24. Посредством упругого элемента 24 начнет двигаться желоб 11, так как на упругий элемент с одной стороны действует бурт 9 втулки 8, который перемещается совместно с буровым валом

1. После того, как лыжи 23 упрутсЯ в стенку скважины, а буровой вал

1 с втулкой 8 продолжает двигаться, начнет сжиматься упругий элемент

2,4. Сжатие у другого элемента 24 вызовет усиление распора лыж о стенку скважины и будет продолжаться до тех пор, пока шлицевая гловка 2 бурового вала l не упрется в дно шлицевой муфты 4. После этого устройство расперто в скважине и усилие подачи передается исполнительному органу — начинается процесс бурения.

В данном случае желоб 12 неподвижен относительно шлицевой муфты 4. Затем осуществлятеся цикл бурения пилот-скважины.

После того, как будет пробурена пилот-скважина, исполнительный орган; прямого хода заменяют на расширитель обратного хода. Начинают разбуривание пилот-скважины. Для этого включают вращение (вращение исполнительному органу обратного хода передается так же, как в выше описанном случае) . Затем включают механизм подачи на обратный ход. При этом буровой вал 1 начнет двигаться относительно шлицевой муфты 4, так как она соединена с расширителем, а он в свою очередь уперт в забор. Вместе с буровым валом 1 будет двигаться и втулка 8. Бурт 10 втулки 8 через упругий элемент 27 заставит дви аться желоб 12. Такое движение будет продолжаться до тех пор, пока лыжи 23 не упрутся. в стенку скважины. Далее будет деформироваться (сжиматься) упругий элемент 27, что приведет к распору устройства.

Следует отметить, что в данном случае желоб 11 был неподвижен относительно шлицевой муфты 4.

Происходит цикл разбуривания пилот-скважины.

Упругий элемент 27 необходим для того, чтобы разводить желоба ll и 12 и принимать их к упорам 6 и 7 в тот момент, когда шлицевая головка 2 находится в средней части шлицевой муфты 4.

Упругие элементы 24, 25 и 27 закрыты кожухами (не показаны).

Устройство осуществляет направленное бурение кважин прямым ходом и осуществляет процесс йх разбурива ния без замены опорного устройства. формула изобретения

Устройство для бурения скважин, включающее исполнительный орган, буровой вал, шлицевую муфту, кольцевые желоба, рычаги и лыжи опорных фонарей, упругие элементы, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышеHHA эффективности направленного бурения при прямом и обратном ходе без замены опорных фонарей,оно снаб- жено втулкой, на которой вйполнены пазы и бурты, один из которых жестко соединен с буровым валом, а шли-. цевая муфта имеет упоры для взаимодействия с пазами и размещена во втулке, при э-ом кольцевые желоба установлены на наружной поверхности втулки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сафохин С.М. Машины и инструменты для бурения скважин в угольных пластах, М.р 1972, с,196, рис.123.

Авторское свидетельство СССР

9 2499843, кл. E 21 С 1/14 1977.

800351 З Sf П Е В 74 И И

4 ff fJ f7 9ga ZZ SO 78 ЧЧ а Риа. 1

Рцд4 М

Составитель O. Серегина

Редактор П.Иакаревич Техред И. Асталош Корректор Н. Григорук

Заказ 10345/33 Тираж б38. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r.Óæroðoä, ул.Проектная, 4