RU83797U1

RU83797U1 - CORNERATOR

Info

Publication number: RU83797U1
Application number: RU2009111394/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Евгеньевич Варсобин; Василий Юрьевич Варсобин
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2009-06-20

Abstract

Кернорватель, содержащий связанные между собой, по меньшей мере, две секции, каждая из которых состоит из корпуса и обоймы, при этом корпуса секций жестко связаны между собой и образуют кожух кернорвателя, нижняя часть которого соединена с породоразрушающим инструментом, а обоймы сочленены между собой с возможностью вращения относительно образованного кожуха и на них сформированы вертикальные пазы, образующие при стыковке секций окна, при этом нижние срезы указанных пазов выполнены в виде двугранного угла с образованием ребер, на боковых срезах упомянутых окон выполнены упоры, а на их нижнем срезе установлены с возможностью вращения относительно ребер подпружиненные рычажки с подрезающей кромкой и хвостовиками с боковыми приливами, причем рычажки установлены с возможностью упора их приливов в боковые срезы окон и упоры на них, их хвостовик выполнен скругленным в горизонтальной и вертикальной плоскостях, расстояние между нижним срезом окон и упорами равно толщине тела рычажков, а в корпусе каждой секции на уровне нижней плоскости рычажка выполнена кольцевая торообразная канавка.A core cutter containing at least two sections connected to each other, each of which consists of a body and a holder, while the section bodies are rigidly connected to each other and form a core breaker casing, the lower part of which is connected to the rock cutting tool, and the clips are interconnected with the possibility of rotation relative to the formed casing and vertical grooves are formed on them, forming when the window sections are joined, while the lower sections of these grooves are made in the form of a dihedral angle with the formation of ribs, on the sides stops are made in sections of said windows, and spring-loaded levers with a cutting edge and shanks with lateral tides are mounted rotatably with respect to ribs on their lower slice; in the horizontal and vertical planes, the distance between the lower cut of the windows and the stops is equal to the thickness of the body of the levers, and in the case of each section at the level of the lower plane of the lever an annular toroid is made naya groove.

Description

Полезная модель относится к горной промышленности и может быть использована в колонковых снарядах при геологоразведочном бурении для отбора керна.The utility model relates to the mining industry and can be used in coring shells for exploration drilling for coring.

Известен кернорватель, содержащий неразборную секцию, размещенную в корпусе кернорвателя, включающую обойму секций с окнами, корпус секции с окнами, разноразмерные подпружиненные рычажки с хвостовиками и полуосями, относительно которых осуществляется поворот рычажков с упором хвостовиков на верхний срез окон в корпусе секции (SU №112372, Е21В 25/00, 1954).A known core cutter containing a non-separable section located in the core cutter case, including a clip of sections with windows, a section case with windows, spring-loaded levers with shanks and half shafts of different sizes, with respect to which the levers are rotated with the shanks resting on the upper window cut in the section case (SU No. 1123372 , ЕВВ 25/00, 1954).

Недостатком известного кернорвателя является одноразовое использование, восприятие реактивной нагрузки при взаимодействии рычажков с керном полуосями, невозможность заклинивания рычажков в керн.A disadvantage of the known core explorer is the one-time use, the perception of reactive load during the interaction of the levers with the core axis, the impossibility of jamming the levers in the core.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому техническому решению является кернорватель, сочленненный с породоразрущающим наконечником, содержащий оболочку, в которой размещена неразборная многорядная секция, установленная с возможностью вращения относительно оболочки, причем каждая секция выполнена в виде кольцевого корпуса с окнами и обоймы с окнами, которые расположены в несколько рядов по вертикали одно под другим, в окнах корпуса и обоймы размещены подпружиненные рычажки с подрезающими кромками, хвостовиками и полуосями, причем относительно полуосей осуществляется поворот рычажков с упором хвостовиков в верхний срез в корпусе секции (SU №909113, Е2В 25/14, 1982).Of the known devices, the closest to the proposed technical solution is a core cutter, articulated with a rock cutting tip, containing a shell in which a non-separable multi-row section is mounted, mounted for rotation relative to the shell, each section being made in the form of an annular case with windows and clips with windows that are arranged in several rows vertically one below the other, spring-loaded levers with cutting edges, shanks and half levers, with respect to the semiaxes, the levers are rotated with the shanks resting in the upper cut in the section housing (SU No. 909113, Е2В 25/14, 1982).

Недостатками известной конструкции являются невозможность замены изнашиваемых рычажков, восприятие полуосями реактивной нагрузки от внедрения подрезающей кромки рычажка в керн при его заклинивании, ограниченность пространства для размещения усиленной опоры рычажков. Кроме того, корпус секции служит только для размещения упора хвостовиков в виде верхнего среза окон и необходим только для исключения попадания потока промывочной жидкости в полость кернорвателя через эти окна.The disadvantages of the known design are the impossibility of replacing the wear levers, the perception of the axle reactive load from the introduction of the cutting edge of the lever into the core when it is jammed, limited space to accommodate the reinforced support of the levers. In addition, the section housing serves only to place the stop of the shanks in the form of an upper cut of the windows and is necessary only to prevent the flow of flushing fluid into the core core cavity through these windows.

Указанные недостатки приводят к снижению прочности конструкции и надежности захвата керна.These disadvantages lead to a decrease in structural strength and reliability of core capture.

Задачей настоящей полезной модели является повышения надежности захвата и отрыва керна, прочности конструкции и обеспечение ее ремонтоспособности.The objective of this utility model is to increase the reliability of capture and core separation, structural strength and ensuring its maintainability.

Указанная задача достигается за счет того, что кернорватель содержит связанные между собой, по меньшей мере, две секции, каждая из которых состоит из корпуса и обоймы, при этом корпуса секций жестко связаны между собой и образуют кожух кернорвателя, нижняя часть которого соединена с породоразрушающим инструментом, а обоймы сочленены между собой с возможностью вращения относительно образованного кожуха и на них сформированы вертикальные пазы, образующие при стыковке секций окна, при этом нижние срезы указанных пазов выполнены в виде двугранного угла с образованием ребер, на боковых срезах упомянутых окон выполнены упоры, а на их нижнем срезе установлены с возможностью вращения относительно ребер подпружиненные рычажки с подрезающей кромкой и хвостовиками с боковыми приливами, причем рычажки установлены с возможностью упора их приливов в боковые срезы окон и упоры на них, их хвостовик выполнен скругленным в горизонтальной и вертикальной плоскостях, расстояние между нижним срезом окон и упорами равно толщине тела рычажков, а в корпусе каждой секции на уровне нижней плоскости рычажка выполнена кольцевая горообразная канавка.This task is achieved due to the fact that the core breaker contains at least two sections connected to each other, each of which consists of a housing and a clip, while the section bodies are rigidly connected to each other and form a core core cover, the lower part of which is connected to the rock cutting tool and the clips are articulated with each other with the possibility of rotation relative to the formed casing and vertical grooves are formed on them, forming when joining the window sections, while the lower sections of these grooves are made in the form of arcs an early angle with the formation of ribs, stops are made on the side sections of the said windows, and spring-loaded levers with a cutting edge and shanks with lateral tides are mounted with the possibility of rotation relative to the ribs on their lower section, and the levers are mounted with the possibility of stopping their tides in the side sections of the windows and stops on them, their shank is made rounded in horizontal and vertical planes, the distance between the lower cut of the windows and the stops is equal to the thickness of the body of the levers, and in the body of each section at the level of the lower plane awns lever an annular toroid-shaped groove.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид кернорвателя, на фиг.2 - рычажок кернорвателя, на фиг.3 - узел опоры рычажка.The essence of the utility model is illustrated by the drawings, in which Fig. 1 shows a general view of the core core, in Fig.2 - the core core lever, in Fig.3 - the node support the lever.

Кернорватель содержит связанные между собой, по меньшей мере, две секции 1, каждая из которых состоит из корпуса 2 и обоймы 3 с вертикальными пазами 4 с образованием при стыковке секций 1 окон 5. Корпуса 2 секций 1 жестко связаны между собой и образуют кожух 6 The core breaker contains at least two sections 1 connected to each other, each of which consists of a housing 2 and a holder 3 with vertical grooves 4 with the formation of windows 5 when docking sections 1. The cases 2 of sections 1 are rigidly interconnected and form a casing 6

кернорвателя. Обоймы 3 сочленены между собой с возможностью вращения относительно кожуха 6.kernel-raiser. The clips 3 are interconnected rotatably relative to the casing 6.

На нижнем срезе 7 окон 5 сформировано ребро 8 прямого двугранного угла. В окнах 5 размещены подпружиненные рычажки 9 с подрезающими кромками 10, с хвостовиками 11 и боковыми приливами 12, имеющие возможность поворота относительно ребра 8.An edge 8 of a right dihedral angle is formed on the lower slice 7 of the windows 5. In the windows 5 there are spring-loaded levers 9 with cutting edges 10, with shanks 11 and side tides 12, which can be rotated relative to the rib 8.

На боковых срезах 13 окон 5 на расстоянии от их нижнего среза 7, равном толщине рычажка 9, выполнены упоры 14.On the side cuts 13 of the windows 5 at a distance from their lower cut 7, equal to the thickness of the lever 9, stops 14 are made.

Рычажки 9 установлены с возможностью упора их приливов 12 в боковые срезы 13 окон 5 и упоры 14 на них.The levers 9 are installed with the possibility of stopping their tides 12 in the side sections 13 of the windows 5 and the stops 14 on them.

Хвостовик 11 рычажка 9 выполнен скругленным в горизонтальной и вертикальной плоскостях и взаимодействует с кольцевой канавкой 15 торообразного сечения, выполненной в корпусе 2 секции 1 на уровне нижней плоскости рычажка 9.The shank 11 of the lever 9 is made rounded in horizontal and vertical planes and interacts with an annular groove 15 of a toroidal cross section made in the housing 2 of section 1 at the level of the lower plane of the lever 9.

Нижняя часть кожуха 6 соединена с породоразрушающим инструментом 16.The lower part of the casing 6 is connected to the rock cutting tool 16.

Радиальный вылет F подрезающей кромки 10 рычажка 9 в рядах секций от ребра 8 нижнего среза 7 окон 5 во внутреннюю полость обоймы 3 определяют из экспериментально установленного соотношения:The radial departure F of the cutting edge 10 of the lever 9 in the rows of sections from the rib 8 of the lower cut 7 of the windows 5 into the inner cavity of the holder 3 is determined from the experimentally established ratio:

где:Where:

n - порядковый номер ряда окон 5 в направлении сверху вниз,n is the sequence number of the row of windows 5 in the direction from top to bottom,

f - радиальное расстояние от ребра 8 прямого двугранного угла на нижнем срезе 7 окна 5 обоймы 3 до кернообразующей кромки 17 породоразрушающего наконечника 16.f is the radial distance from the edge 8 of the right dihedral angle on the lower cut 7 of the window 5 of the holder 3 to the core-forming edge 17 of the rock cutting tip 16.

Кернорватель работает следующим образом.Kernorevatel works as follows.

При бурении кольцевым породоразрушающим наконечником 16 образуется керн, продвигающийся в полость кернорвателя, отжимает подпружиненные посредством пружины 18 равноразмерные рычажки 9 в секциях 1, но различной длины в рядах окон 5. При этом рычажки занимают положение под разными углами к поверхности керна. Рычажки верхнего ряда, имеющие вылет, рассчитанный по формуле (1) и обеспечивающий оптимальный угол заклинивания при подъеме колонкового снаряда (на фиг.1 не показан), связанного с кернорвателем, заклиниваются в керн на небольшую глубину. При этом они либо оторвут керн от массива, либо образуют на поверхности керна борозды, в которые попадут рычажки следующего ряда с большим расчетным вылетом, но с обеспечением заданного оптимального угла заклинивания, который отражен в формуле (1) значением коэффициента. Последовательная работа рычажков приведет к достаточному внедрению их в керн для его отрыва.When drilling with an annular rock cutting tip 16, a core is formed that moves into the core breaker cavity, squeezes out equal-sized levers 9 in sections 1, but of different lengths in the rows of windows 5, spring-loaded by means of the spring 18. At the same time, the levers occupy a position at different angles to the core surface. Levers of the upper row, having a protrusion calculated by the formula (1) and providing an optimal jamming angle when lifting a core projectile (not shown in FIG. 1) associated with a core cutter, are wedged into the core to a shallow depth. At the same time, they either tear the core from the array or form grooves on the core surface, into which the levers of the next row fall with a large calculated reach, but with a given optimal jamming angle, which is reflected in formula (1) by the coefficient value. The sequential operation of the levers will lead to their sufficient implementation in the core for its separation.

При создании кернорвателя, пригодного для отбора пород широкого диапазона по твердости от крепких, типа гранит, до мягких необходимо использовать значение коэффициента 1,15. Для отбора пород средней твердости и мягких коэффициент может быть увеличен. Для отбора керна из материалов, отличающихся по физикомеханическим свойствам от горных пород, коэффициент может иметь значение меньше 1,15 и должен быть определен опытным путем.When creating a core explorer suitable for selecting rocks of a wide range of hardness from strong, such as granite, to soft, a coefficient value of 1.15 must be used. For the selection of rocks of medium hardness and soft, the coefficient can be increased. For core sampling from materials that differ in physical and mechanical properties from rocks, the coefficient can have a value of less than 1.15 and must be determined empirically.

Для внедрения заклинивающегося рычажка в керн необходимы большие нагрузки, которые возрастают по мере поворота его относительно ребра нижнего среза 6 окон 5.For the introduction of the jammed lever into the core, large loads are required, which increase as it rotates relative to the edge of the lower cut 6 of the windows 5.

При этом тело рычажка 9 работает на сжатие, а реактивная нагрузка воспринимается поверхностью кольцевой горообразной канавки 15 до разворота рычажка в горизонтальное положение, когда приливы рычажка 12 упираются в выступы 14 на боковых срезах 13 окон 5. Приливы 12 рычажка 9, контактируя с боковыми срезами 13 окон 5, предотвращают выпадение рычажков во внутреннюю полость кернорвателя.In this case, the body of the lever 9 operates in compression, and the reactive load is perceived by the surface of the annular mountain groove 15 until the lever rotates to the horizontal position when the tides of the lever 12 abut against the protrusions 14 on the side sections 13 of the windows 5. The tides 12 of the lever 9 in contact with the side sections 13 windows 5, prevent the loss of levers in the inner cavity of the kernel core.

Оптимальные значения R₁ и r округления хвостовика 11 в горизонтальной и вертикальной плоскостях рычажка 9 определяются расчетным путем в зависимости от конструктивных параметров опорного узла: ширины хвостовика Н; толщины хвостовика h; радиуса r поперечного сечения горообразной поверхности кольцевой канавки 15, а так же ее радиуса R.The optimal values of R ₁ and r rounding of the shank 11 in the horizontal and vertical planes of the lever 9 are determined by calculation, depending on the design parameters of the reference node: the width of the shank N; shank thickness h; the radius r of the cross section of the mountainous surface of the annular groove 15, as well as its radius R.

Применение обособленных секций 1 позволяет исключить дополнительный корпус кернорвателя, так как его функции выполняют жестко связанные между собой корпуса секций 1, и увеличить пространство для размещения усиленной опоры рычажка. Кроме того, использование обособленных секций 1 позволяет упростить изготовление окон 5 в целиковой цилиндрической обойме 3, заменив их пазами 4, а так же осуществлять замену изношенных деталей.The use of separate sections 1 eliminates the additional core core case, since its functions are performed by the sections of the sections 1, which are rigidly interconnected, and increase the space for accommodating the reinforced support of the lever. In addition, the use of separate sections 1 allows to simplify the manufacture of windows 5 in the whole cylindrical cage 3, replacing them with grooves 4, as well as to replace worn parts.

Осуществить сборку описываемой конструкции при целиковом корпусе и обойме невозможно.It is impossible to assemble the described structure with the whole body and clip.

Claims

A core cutter containing at least two sections connected to each other, each of which consists of a body and a holder, while the section bodies are rigidly connected to each other and form a core breaker casing, the lower part of which is connected to the rock cutting tool, and the clips are interconnected with the possibility of rotation relative to the formed casing and vertical grooves are formed on them, forming when the window sections are joined, while the lower sections of these grooves are made in the form of a dihedral angle with the formation of ribs, on the sides stops are made in sections of said windows, and spring-loaded levers with a cutting edge and shanks with lateral tides are mounted rotatably with respect to ribs on their lower slice, and levers are installed with the possibility of stopping their tides in the lateral sections of windows and rest on them, their shank is made rounded in horizontal and vertical planes, the distance between the lower cut of the windows and the stops is equal to the thickness of the body of the levers, and in the case of each section at the level of the lower plane of the lever is made an annular toroid naya groove.