RU2333335C2 - Буровой комплекс - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в строительстве для бурения круглых скважин в грунте под железобетонные опоры, набивные сваи и т.д., а также для бурения наклонных и горизонтальных скважин средней протяженности. Буровой комплекс содержит транспортную базу с размещенной на ней в транспортном положении буровой мачтой с рабочим инструментом, и устройство перевода и установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, размещенное между транспортной базой и буровой мачтой и содержащее установочный лафет, закрепленный на буровой мачте с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, гидроротор, закрепленный на транспортной базе с возможностью углового реверсивного поворота, подвижную каретку с консолями, закрепленную на поворотном гидророторе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него, осевое сочленение, один конец которого установлен на подвижной каретке, а другой закреплен на подвижном роторе, установленном на лафете, гидроцилиндры, выполненные с возможностью регулирования их длины, первый из которых одним концом установлен на гидророторе, а другим - на конце подвижной каретки вблизи осевого сочленения, второй одним концом установлен на лафете, а другим - на подвижном роторе, при этом одни концы третьего и четвертого гидроцилиндров установлены на консолях подвижной каретки, а их другие концы установлены на лафете. Обеспечивает уменьшение веса и габаритов бурового комплекса, а также времени установки буровой мачты в рабочее состояние. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано в строительстве для бурения круглых скважин в грунте под железобетонные опоры, набивные сваи и т.д., а также для бурения наклонных и горизонтальных скважин средней протяженности.

В настоящее время как в отечественной, так и в зарубежной практике наблюдается тенденция создания малогабаритного мобильного бурового оборудования, обусловленная большим объемом проведения выработок малых площадей сечений, особенно в горных местах и местах со сложным рельефом, где невозможно установить обычную крупногабаритную буровую технику.

При этом одной из основных задач при разработке малогабаритного мобильного бурового оборудования является разработка малогабаритных устройств для установки буровой мачты в рабочее состояние, так как данные устройства в значительной степени определяют вес и габаритные размеры буровых комплексов.

В момент времени, когда самоходная бурильная установка с буровой мачтой (несущей платформой) с расположенным на ней буровым инструментом выведена оператором на предварительно размеченную позицию на местности и приступает к подготовке по выполнению основных технологических операций, таких как бурение, забивание свай, подъемные работы и т.д., необходимо устойчиво зафиксировать буровую мачту в рабочем положении, то есть перпендикулярно плоскости горизонта (или под определенным углом к плоскости горизонта), на определенном месте для бурения.

Одними из основных требований к устройствам установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее являются обеспечение требуемой точности и оперативности установки буровой мачты с расположенным на ней буровым агрегатом, а также снижение их веса и минимизация их габаритов.

Известна установка для бурения скважин, содержащая транспортную базу с расположенной на ней поворотной платформой, на которой шарнирно закреплена рама податчика с рабочим инструментом и механизмом ее подъема, привод подачи и дополнительный привод подачи изменения режимов подачи, направляющие ролики, установленные на раме податчика, направляющие шкивы, размещенные на поворотной платформе, стопорный механизм, а также ведомое колесо с муфтой сцепления, закрепленные на горизонтальной оси поворотной платформы (Патент РФ №2011816, Е21В 3/00, 7/02; 1994 г.).

В данной установке обеспечена достаточно точная установка рамы податчика с рабочим инструментом, однако устройства, обеспечивающие установку рамы, имеют достаточно сложную конструкцию, достаточно большие габаритные размеры, и значительный вес, что не позволяет использовать данную установку в труднодоступных местах и местах со сложным рельефом местности.

Известна также бурильно-крановая машина, содержащая транспортное средство с базовой рамой, полноповоротную платформу, стрелу с буровым и грузоподъемным оборудованием, промежуточный элемент с основанием, соединенный шарнирно с полноповоротной платформой и стрелой, гидроцилиндр наклона стрелы, при этом полноповоротная платформа закреплена на дополнительной раме, которая шарнирно соединена с базовой рамой, а базовая рама и дополнительная рама соединены шарнирно посредством дополнительного приводного гидроцилиндра (Патент РФ №2019664, МПК Е21В 7/02), выбранная в качестве прототипа.

Данная машина также содержит устройства для установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, которые имеют большие габариты и вес, и недостаточную точность и оперативность, что не позволяет использовать данную машину в труднодоступных местах для бурения.

Техническим результатом настоящего изобретения является уменьшение веса и габаритов бурового комплекса, а также времени установки буровой мачты в рабочее состояние за счет совершенствования конструкции устройства установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее.

Задачей настоящего изобретения является создание малогабаритного самоходного бурового комплекса, с возможностью установки его в труднодоступных местах, за счет создания мологабаритного устройства установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, обеспечивающего быструю установку буровой мачты с высокой точностью установки на месте бурения.

Указанная выше задача решена за счет того, что в буровом комплексе, содержащем транспортную базу с размещенной на ней в транспортном положении буровой мачтой с рабочим инструментом, и устройство установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, размещенное между транспортной базой и буровой мачтой, содержит установочный лафет, закрепленный на буровой мачте с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, гидроротор, закрепленный на транспортной базе с возможностью углового реверсивного поворота, подвижную каретку с консолями, закрепленную на поворотном гидророторе с возможностью возвратно-поступательною перемещения относительно него, осевое сочленение, один конец которою установлен на подвижной каретке, а другой закреплен на подвижном роторе, установленном на лафете, при этом имеются гидроцилиндры, выполненные с возможностью регулирования их длины, первый из которых одним концом установлен на гидророторе, а другим - на конце подвижной каретки вблизи осевого сочленения, второй одним концом установлен на лафете, а другим - на подвижном роторе, при этом одни концы третьего и четвертого гидроцилиндров установлены на консолях подвижной каретки, а их другие концы установлены на лафете.

Желательно, чтобы буровой комплекс в качестве транспортной базы содержал гусеничный мини-транспортер.

Предпочтительно, чтобы гусеничный мини-транспортер имел фиксатор с регулируемым наклоном по отношению к горизонту, установленный в передней его части.

В предпочтительном варианте выполнения бурового комплекса целесообразно, чтобы гусеничный мини-транспортер имел два гидротелескопических упора, размещенных в задней его части, и выполненный с возможностью регулирования их длины.

Целесообразно, чтобы установочный лафет в его нижней части имел упор.

Приведенное выше конструктивное выполнение бурового комплекса позволило значительно уменьшить его вес и сократить габариты за счет применения оригинального устройства установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, что обеспечило возможность его использования на малых площадях, в горных местах и местах со сложным рельефом при одновременном обеспечении быстроты и точности установки буровой мачты на месте бурения.

Для более подробного раскрытия настоящего изобретения далее приводится описание конкретных возможных его вариантов исполнения с соответствующими чертежами.

Фиг.1 - общий вид бурового комплекса, выполненного согласно изобретению.

Фиг.2 - вид сбоку устройства установки мачты, выполненного согласно изобретению.

Фиг.3 - общий вид в сборе гидроротора с кареткой и осевым сочленением, выполненный согласно изобретению.

Фиг.4 - общий вид устройства в рабочем положении, при установке буровой мачты на место скважины, выполненный согласно изобретению.

Буровой комплекс (см. Фиг.1) содержит буровую мачту 1, которая расположена в транспортном положении на транспортной базе 2, в качестве которой может быть использован гусеничный мини-транспортер. Буровая мачта 1 устанавливается в рабочее положение при помощи устройства 3 перевода и установки мачты, размещенного на транспортной базе 2 и закрепленного на буровой мачте 1. Устройство 3 перевода и установки мачты 1 из транспортного положения в рабочее (Фиг.2-4) обеспечивает точную установку буровой мачты 1 на месте бурения в вертикальном положении, или под определенным заданным углом бурения, и содержит лафет 4, установленный на буровой мачте 1 с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, что позволяет при установке поднимать и опускать буровую мачту 1. На транспортной базе 2 закреплен гидроротор 5, выполненный с возможностью углового реверсивного поворота на угол до 280°, что обеспечивает возможность перемещения буровой мачты 1 в одну и другую сторону от оси мини-транспортера на 140°. На гидророторе 5 установлена подвижная каретка 6 с консолями 7, закрепленная с возможностью продольного перемещения на направляющих поворотного гидроротора 5. что обеспечивает возможность передвижения вперед и назад буровой мачте 1 при установке ее на месте бурения. На одном конце каретки 6, который расположен ближе к буровой мачте 1, закреплена одна часть осевого сочленения 8, другая подвижная часть которого закреплена на подвижном роторе 9. установленном на лафете 4. Подвижная часть осевого сочленения 8 выполнена с возможностью ее вращения вокруг оси осевого сочленения 8, что обеспечивает возможность бокового наклона в одну и другую стороны буровой мачте 1. При этом устройство 3 имеет четыре гидроцилиндра, выполненные с возможностью регулирования их длины. Первый гидроцилиндр 10 одним концом установлен на гидророторе 5, а другим - на конце подвижной каретки 6, и обеспечивает за счет регулирования его длины перемещение подвижной каретки 6 относительно гидроротора 5, что обеспечивает удаление или приближение буровой мачты 1 к транспортной базе 2. Второй гидроцилиндр 11 одним концом установлен на лафете 4, а другим - на подвижном роторе 9, и при регулировании его длины обеспечивается вертикальный ход вверх-вниз буровой мачты 1. При этом одни концы третьего и четвертого гидроцилиндров 12 установлены на консолях 7 подвижной каретки 6, а их другие концы установлены на лафете 4, и при регулировании длины гидроцилиндров 12 буровая мачта 1 из транспортного горизонтального положения устанавливается в рабочее вертикальное положение или под заданным углом к горизонту.

При этом в нижней части лафета может быть выполнен упор 13 для обеспечения устойчивости лафета 4 и закрепленной на нем буровой мачты 1.

Гусеничный мини-транспортер в предпочтительном варианте может также содержать фиксатор 14 для регулировки и установки наклона мини-транспортера по отношению к горизонту, установленный в его передней части, и выполненный с возможностью обеспечения упора мини-транспортера на месте бурения. Кроме того, гусеничный мини-транспортер может также иметь два гидротелескопических упора 15, размещенных в его задней части, и выполненных с возможностью регулировки их длины.

Наличие фиксатора 14 и двух гидротелескопических упоров 15 позволяет мини-транспортеру самому произвести предподготовку стройплощадки, и во время бурения является регулируемым упором для бурового комплекса.

Буровой комплекс работает следующим образом.

В транспортном положении буровая мачта 1 расположена в горизонтальном положении на транспортной базе 2, в качестве которой может использоваться гусеничный мини-транспортер. Транспортная база 2 подъезжает к намеченной для бурения скважине задним ходом. Монтаж буровой мачты 1 начинают с выдвижения гидроцилиндров 12 на полную их длину, за счет чего буровая мачта 1 поднимается и принимает вертикальное рабочее положение. Затем за счет выдвижения гидроцилиндра 10 и вращения гидроротора 5 перемещают буровую мачту 1 по плоскости, устанавливая в месте бурения. После чего определяют наклон буровой мачты 1, и устанавливают его при помощи управления осевым сочленением 8, и управления гидроцилиндрами 12. Высоту установки буровой мачты 1 над местом бурения устанавливают за счет управления гидроцилиндром 11.

Таким образом, за счет разработки представленного малогабаритного устройства 3 перевода и установки мачты 1 из транспортного положения в рабочее, обладающего небольшим весом, удалось создать малогабаритный мобильный буровой комплекс с возможностью установки его в труднодоступных местах, при одновременном обеспечении быстроты и точности установки буровой мачты в рабочее положение.

Как очевидно специалистам в данной области техники, данное изобретение легко разработать в других конкретных формах, не выходя при этом за рамки сущности данного изобретения.

При этом настоящие варианты осуществления необходимо считать просто иллюстративными, а не ограничивающими, причем объем изобретения представлен его формулой, и предполагается, что здесь включены все возможные изменения и область эквивалентности пунктам формулы данного изобретения.

Claims (5)

1. Буровой комплекс, содержащий транспортную базу с размещенной на ней в транспортном положении буровой мачтой с рабочим инструментом и устройство перевода и установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее, размещенное между транспортной базой и буровой мачтой, отличающийся тем, что устройство перевода и установки буровой мачты из транспортного положения в рабочее содержит установочный лафет, закрепленный на буровой мачте с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения, гидроротор, закрепленный на транспортной базе с возможностью углового реверсивного поворота, подвижную каретку с консолями, закрепленную на поворотном гидророторе с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно него, осевое сочленение, один конец которого установлен на подвижной каретке, а другой закреплен на подвижном роторе, установленном на лафете, при этом имеются гидроцилиндры, выполненные с возможностью регулирования их длины, первый из которых одним концом установлен на гидророторе, а другим - на конце подвижной каретки вблизи осевого сочленения, второй одним концом установлен на лафете, а другим - на подвижном роторе, при этом одни концы третьего и четвертого гидроцилиндров установлены на консолях подвижной каретки, а их другие концы установлены на лафете.

2. Буровой комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве транспортной базы он содержит гусеничный мини-транспортер.

3. Буровой комплекс по п.2, отличающийся тем, что гусеничный мини-транспортер имеет фиксатор с регулируемым наклоном по отношению к горизонту, установленный в передней его части.

4. Буровой комплекс по п.2 или 3, отличающийся тем, что гусеничный мини-транспортер имеет два гидротелескопических упора, размещенных в задней его части и выполненных с возможностью регулирования их длины.

5. Буровой комплекс по п.1, отличающийся тем, что установочный лафет в его нижней части имеет упор.

Images