RU1809235C

RU1809235C - Core gripper arrangement

Info

Publication number: RU1809235C
Application number: SU914940006A
Authority: RU
Inventors: Яков Александрович Эдельман; Дмитрий Валерьевич Сурков; Владимир Филиппович Николаев; Вячеслав Владимирович Макушин; Алексей Георгиевич Мессер; Фарид Федорович Равилов; Ярослав Васильевич Кунцяк
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Буровой Техники
Priority date: 1991-05-31
Filing date: 1991-05-31
Publication date: 1993-04-15

Abstract

Использование: бурение с отбором керна . Сущность изобретени : компоновка включает цанговый 1 и рычажковый 2 керно- рватели, установленные соответственно в Башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух 4 сверху соединен с переходником 5. Цанговый кернорватель представл ет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8. Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3. Высота камеры 10, образованной конуснымUsage: coring. SUMMARY OF THE INVENTION: the arrangement includes a collet 1 and a lever 2 core-rappers mounted respectively in the shoe 3 and the casing 4, screwed together. The casing 4 is connected to the adapter 5 from the top. The collet core cutter is a ring 7 with a tapered outer surface and a cylindrical shank 8. The collet core 1 is mounted in the conical seat 9 of the shoe 3. The height of the chamber 10 formed by the conical

Description

седлом 9 и нижним торцом кожуха 4, превышает высоту конусного кольца 7. Это превышение определ ет величину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно , всего цангового кернорвател 1. Длина цангового кернорвател 1 такова, что рассто ние между верхним торцом его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвател 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвател . Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвател 1 меньше внутреннего диаметра обоймы 13 рычажкового кернорвател 2, Более того, величина свободного хода 11 цангового кернорвател превышает вместе вз тые рассто ние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвател 1 до рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и высоту окна 16 обоймы 1, Пружины 16 стрем тс держать рычажки 12 в горизонтальном положении. При подъеме рычажок 12 размещаетс в окне 15. 2 з.п. ф- лы, 2 ил.the saddle 9 and the lower end of the casing 4, exceeds the height of the conical ring 7. This excess determines the free run 11 of the conical ring 7 and, accordingly, the entire collet core 1. The length of the collet core 1 is such that the distance between the upper end of its shank 8 and levers 12 of the lever core 2 are less than the amount of free travel 11 of the collet core core. The outer diameter of the shank 8 of the collet core 1 is less than the inner diameter of the cage 13 of the lever core 2, Moreover, the free play 11 of the collet core exceeds the distance taken from the upper end of the cylindrical shank 8 of the collet core 1 to the levers 12 and the length of the lever 12 (from the axis turning to the cutting edge 14), but also the height of the window 16 of the holder 1, the springs 16 tend to hold the levers 12 in a horizontal position. When lifting, the lever 12 is placed in the window 15. 2 zp flowers, 2 ill.

Изобретение относитс к горному делу, а конкретно к кернозахватным буровым инструментам - компоновкам кернорвателей.The invention relates to mining, and more particularly to core gripping drilling tools - core drill arrangements.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности бурени путем улучшени качества керна и увеличени его выхода за счет совместного действи цангового и рычажкового кернорвателей, изол ции керна от контакта с рычажками во все врем бурени до отрыва керна, предотвращение засорени окон обоймы частицами породы и снижение трудоемкости изготовлени .The aim of the invention is to increase the efficiency of drilling by improving the quality of the core and increasing its output due to the combined action of the collet and lever core detectors, isolating the core from contact with the levers during drilling until the core is torn off, preventing clogging of the casing windows by rock particles and reducing the complexity of manufacturing.

На фиг.1 изображена компоновка кернорвателей в продольном разрезе; на фиг.2 - положение цангового кернорвател и рычажков в процессе углублени скважины и движени компоновки вниз относительно керна,Figure 1 shows the layout of core cutters in longitudinal section; figure 2 - the position of the collet core and levers in the process of deepening the well and moving the layout down relative to the core,

Компоновка включает цанговый кернор- ватель 1 и рычажковый кернорватель 2, установленные соответственно в башмаке 3 и кожухе 4, свинченных друг с другом. Кожух 4 сверху соединен с переходником 5, Цанговый кернорватель вл ет собой выполненные зацело и имеющие сплошную прорезь 6 кольцо 7 с конусной наружной поверхностью и цилиндрический хвостовик 8, Цанговый кернорватель 1 установлен в конусном седле 9 башмака 3, Высота камеры 10, образованной конусным седлом 9 и нижним тор- цем кожуха 4, превышает высоту конусного кольца. Это превышение определ ет вели- .чину свободного хода 11 конусного кольца 7 и, соответственно, всего цангового кернорвател 1. Длина цангового кернорвател 1 такова, что рассто ние между верхним тор- цем его хвостовика 8 и рычажками 12 рычажкового кернорвател 2 меньше величины свободного хода 11 цангового кернорвател . Наружный диаметр хвостовика 8 цангового кернорвател 1 меньше внутреннего диаметра обоймы 13 рычажкового кернорвател 2. Более того, величинаThe arrangement includes a collet core 1 and lever core 2 installed in the shoe 3 and casing 4, respectively, screwed together. The casing 4 is connected to the adapter 5 from the top, the collet core cutter is a ring 7 with a tapered outer surface and a cylindrical shank 8 made integrally and having a continuous slot 6, the collet core 1 is installed in the conical seat 9 of the shoe 3, the height of the chamber 10 formed by the conical saddle 9 and the lower end of the casing 4, exceeds the height of the conical ring. This excess determines the magnitude of the free-wheeling 11 of the conical ring 7 and, accordingly, of the entire collet core 1. The length of the collet core 1 is such that the distance between the upper end of its shank 8 and the levers 12 of the lever core 2 is less than the free-wheeling 11 collet core stripper. The outer diameter of the shank 8 of the collet core 1 is smaller than the inner diameter of the sleeve 13 of the lever core 2. Moreover, the value

свободного хода 11 цангового кернорвател превышает не только вместе вз тые рассто ние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвател 1 доthe free run 11 of the collet core drill exceeds not only the distance taken together from the upper end of the cylindrical shank 8 of the collet core 1 to

рычажков 12 и длину рычажка 12 (от оси поворота до режущей кромки 14), но и вместе вз тые рассто ние от верхнего торца цилиндрического хвостовика 8 цангового кернорвател 1 до рычажков 12 и высотуlevers 12 and the length of the lever 12 (from the axis of rotation to the cutting edge 14), but also taken together is the distance from the upper end of the cylindrical shank 8 of the collet core 1 to the levers 12 and the height

окна 15 обоймы 13. Пружины 16 стрем тс держать рычажки 12 в горизонтальном положении . При подъеме рычажок 12 размещаетс в окне 15 обоймы 13 рычажкового кернорвател 2.clips 15 of the cage 13. The springs 16 tend to hold the levers 12 in a horizontal position. When lifting, the lever 12 is located in the window 15 of the cage 13 of the lever core 2.

В процессе бурени работа компоновки кернорвателей протекает следующим образом . По мере углублени скважины вместе со всем бурильным инструментом опускаетс и компоновка кернорвателей, и керн продвигаетс внутрь нее. При этом благодар тому, что внутренний диаметр цангового кернорвател 1 всегда делаетс несколько меньшим, чем диаметр керна, он плотно охватывает керн и в результате приподнимаетс в своей камере 10 в башмаке 3 до упора верхним торцом конусного кольца 7 в нижний торец кожуха 4. Цилиндрический хвостовик 8, поднима сь, как часть цангового кернорвател 1, поднимает своим верхнимIn the drilling process, the work of the arrangement of core breakers proceeds as follows. As the well deepens, along with the entire drilling tool, the core drill assembly is lowered, and the core moves into it. Moreover, due to the fact that the inner diameter of the collet core 1 is always slightly smaller than the core diameter, it tightly covers the core and, as a result, is lifted in its chamber 10 in the shoe 3 until the upper end of the conical ring 7 abuts against the lower end of the casing 4. Cylindrical shank 8, lifting, as part of the collet core 1, raises its upper

торцом рычажки 12, которые, поворачива сь вокруг своих осей, занимают вертикальное положение. Возможность подъема хвостовика 8 до контакта с рычажками 12 определ етс тем, что диаметр хвостовика 8the ends of the levers 12, which, turning around their axes, occupy a vertical position. The possibility of raising the shank 8 to contact the levers 12 is determined by the fact that the diameter of the shank 8

меньше внутреннего диаметра обоймы 13. При продвижении керна рычажки 12 не касаютс его, что предохран ет керн от повреждени , улучшает его качество и способствует повышению его выхода. Приsmaller than the inner diameter of the casing 13. When moving the core, the levers 12 do not touch it, which protects the core from damage, improves its quality and helps to increase its output. At

достаточной длине хвостовика 8 он полностью перекрывает не только рычажки 12, но и окна 15, предотвраща попадание в них отломков керна и других частиц, ксг.орыеto a sufficient length of the shank 8, it completely covers not only the levers 12, but also the windows 15, preventing core fragments and other particles from entering them, gas fumes.

могли бы преп тствовать подъему, повороту рычажков. При отрыве керна компоновка кернорвателей поднимаетс . Цанговый кер- норватель 1, охватывающий керн, остаетс на месте, пока конусна поверхность коль- ца 7 не с дет в конусное седло 9 башмака 3, Тогда цанга 1 начнет сжиматьс конусным седлом 9, прорезь 6 сузитс и цанга 1 перекусит керн. Во врем подъема компоновки хвостовик 8 остаетс со всем цанговым кернорвателем 1 на месте и, оказавшись ниже рычажков 12, освобождает их Подпру жиненные рычажки 12, поворачива сь под действием пружин 16, врезаютс в керн и, вернувшись в горизонтальное положение, перекрывают керноприемную полость, удержива отобранный керн до подъёма на поверхность.could hinder lifting, turning levers. When the core is torn off, the core breaker assembly rises. The collet 1, covering the core, remains in place until the conical surface of the ring 7 is placed in the conical seat 9 of the shoe 3. Then the collet 1 begins to be compressed by the conical seat 9, the slot 6 narrows and the collet 1 bites the core. When the assembly is lifted, the shank 8 remains with the entire collet core 1 in place and, being below the levers 12, releases their spring levers 12, turning under the action of the springs 16, cut into the core and, having returned to the horizontal position, cover the core receiving cavity, holding selected core to rise to the surface.

По предлагаемому техническому решению разработана компоновка кернорвате- лей дл керна диаметром 80 мм.According to the proposed technical solution, an arrangement of core breakers for core with a diameter of 80 mm was developed.

Техническим преимуществом предлагаемой компоновки кернорвателей вл етс предохранение керна от разрушени рычажками кернорвател , как в начале буре- ни , когда они опущены, так и в процессе его, когда они подн ты, за счет того, что рычажки изолированы от керна. Предотвращаетс засорение окон кернорвател , преп тствующее повороту рычажков. Кроме того, снижаетс трудоемкость изготовлени компоновки.A technical advantage of the proposed arrangement of core breakers is to protect the core from being destroyed by the core break levers, both at the beginning of the drilling, when they are lowered and during it when they are raised, due to the fact that the levers are isolated from the core. Clogging of core openers is prevented by preventing the levers from turning. In addition, the complexity of manufacturing the layout is reduced.

Формул а изобретени 1. Компоновка кернорвателей, содер- жаща рычажковый кернорватель в виде обоймы с размещенными в ее окнах поворотными рычажками, имеющими режущие кромки, и цанговый кернорватель в виде конусного кольца с цилиндрическим хвостовиком , размещенного под рычажковым кернорвателем в камере, высота которой превышает высоту конусного кольца, отличающа с тем, что, с целью повышени эффективности бурени путем улучшени качества керна и повышени его выхода за счет совместного действи цангового и рычажкового кернорвателей, изол ции керна от контакта с рычажками во все врем бурени до отрыва керна, предотвращение засорени окон обоймы и снижени трудоемкости изготовлени компоновки кернорвателей, разница высот камеры и конусного кольца превышает рассто ние от торца цилиндрического хвостовика цангового кернорвател до рычажков и внутренний диаметр обоймы рычажкового кернорвател превышает наружный диаметр цилиндрического хвостовика цангового кернорвател 1. SUMMARY OF THE INVENTION 1. Arrangement of core-breakers containing a lever core cutter in the form of a holder with rotary levers located in its windows having cutting edges, and a collet core cutter in the form of a conical ring with a cylindrical shank placed under the lever core cutter in a chamber the height of which exceeds the height conical ring, characterized in that, in order to increase drilling efficiency by improving the quality of the core and increase its output due to the combined action of the collet and lever core cutters isolation of the core from contact with the levers during drilling until the core is torn off, preventing clogging of the casing windows and reducing the laboriousness of the core assembly design, the height difference between the chamber and the conical ring exceeds the distance from the end face of the cylindrical shank of the collet core explorer to the levers and the inner diameter of the arm core exceeds the outer diameter of the cylindrical shank of the collet core 1.

2. Компоновка кернорвателей по п.1, отличающа с тем, что разница высот камеры и конусного кольца по меньшей мере равна суммарной величине рассто ни от верхнего торца цилиндрического хвостовика до рычажков и длины рычажка от оси поворота до его режущей кромки.2. The core breaker arrangement according to claim 1, characterized in that the height difference between the chamber and the conical ring is at least equal to the total distance from the upper end of the cylindrical shaft to the levers and the length of the lever from the axis of rotation to its cutting edge.

3. Компоновка кернорвателей по пп,1 и 2, отличающа с тем, что разница высот камеры и конусного кольца по меньшей мере равна суммарной величине рассто ни от верхнего торца цилиндрического хвостовика до рычажков- и высоты окна обоймы.3. An arrangement of core breakers according to claims 1 and 2, characterized in that the difference in height between the chamber and the conical ring is at least equal to the total distance from the upper end of the cylindrical shaft to the levers and the height of the clip window.

Фи3.1Fi3.1