SU810976A1 - Устройство дл бурени скважинбОльшОгО диАМЕТРА - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к ко тонковым бурам дл  проходки кольцевым забоем в вечномерзлых грунтах скважин больших диаметров под столбы фундаментов опор мостовых переходов.

Известно устройство дл  проходки скважин большого диаметра, в котором использована враш,аюш,а с  колонна труб, несуща  буровой инструмент 1.

Недостатком устройства  вл етс  больша  энергоемкость установки.

Р1звестен колонковый снар д, содержаш ,ий цилиндрический корпус с крышкой, долота , закрепленные на корпусе, и устройство дл  захвата керна. Корпус подвижно соединен с крышкой и керноприемным устройством при помощи направл ющего л елоба , а долота индивидуальным приводом, выполненным в виде встроенных в них электродвигателей, статоры которых скреплены с корпусом снар да, а роторы - с венцами 2.

Недостатком этого снар да  вл етс  то, что невозможно обеспечить электробезопасность буровых работ при проходке скважин в мерзлых грунтах с межмерзлотными водами и чередующимис  линзами льда.

Цель изобретени  - повышение эксплуатационной надежности и износоустойчивости при проходке скважин в вечномерзлых грунтах.

Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено многошпиндельным редуктором , вмонтированным в крышку, а выходные концы его шпинделей св заны с шарошечными долотами посредством карданной передачи, размещенной в кольцевом пространстве между корпусом и керноприемником .

На чертеже представлена конструктивна  схема предлагаемого устройства с активно вращающимис  шарошечными долотами и гидромеханическим кернорвателем.

Двухступенчатый корпус 1 устройства св зан с кернонриемиой трубой 2 и в верхней части крышкой 3, в которой размещен многошпиндельный редуктор 4, а в нижней- рабочим кольцом 5. Фасонное рабочее кольцо 5 и крышка 3 к кернонриемной трубе 2 привариваютс , а к корпусу 1 креп тс  болтами. Дл  удобства монтал а деталей кернорвател  и привода вращени  шарошечных долот корпус 1 устройства выполнен съемным. В рабочее кольцо 5 вмонтированы иа подшипниках 6 валы 7 с жестко закрепленными резьбовыми муфтами 8 под шарошечные долота 9.

Многошпиндельный редуктор 4  вл етс  вращателем шарошечных долот 9. Принудительное вращение (вокруг собственной оси) шарошечных долот создает независимое враш,ение устройства за счет возникающего в процессе бурени  реактивного момента . Многошниндельный редуктор 4 состоит из корпуса с вмонтированными в него солнечной шестерней и шести ведомых шестерен . Передача вращени  от редуктора шарошечным долотам осуществл етс  карданными валами 10.

Кернорватель, вмонтированный в полость между корпусом и керноприемником, состоит из трех фасонных скалывающих ножей 11, шарнирно св занных с гидроцилиндрами 12. Гидроцилиндры керновател  навешиваютс  на кронштейны 13 керноприемной трубы 2 корпуса устройства. Боковое смещение деталей кернорвател  в момент срыва керна воспринимаетс  направл ющими, приваренными к керноприемной трубе 2 корпуса.

Крепление устройства к буровой штанге установки осушествл етс  через фланец 14 полого вала 15 солнечной шестерни редуктора .

Очистка скважины от бурового шлама осуществл етс  воздухом по схеме пр мой продувки.

Устройство работает следующим образом . Перед забуриванием в грунт колонковый бур помещают в направл ющий люнет буровой установки. Включают в работу систему продувки скваЛСины воздухом. Начинают бурение. Буровой шлам сжатым воздухом выноситс  в шламоприемник бура и частично на поверхность скважины.

При проходке скважин на глубину, равную высоте керноприемной трубы устройства , бурение прекращаетс . Приступают к отрыву и извлечению керна на поверхность скважины. Дл  отрыва керна включаютс  в работу гидроцилиндры фасонных скалывающих ножей 11. Штоки гидроцилиндров 12, выдвига сь, перемещают ножи И в сторону керна. Быстрый скол грунтового керна осуществл етс  усилием, слагаемым из сил

сдвига и отрыва, возникающих за счет движени  ножей 11 в сторону керна по фасонному рабочему кольцу 5 устройства. При необходимости процесс скола керна можно повторить, поворачива  каждый раз устройство на 90°. Дл  этих целей устройство снабжено гидроповоротным устройством.

После скола керна устройство извлекаетс  на поверхность. Реверсивна  работа цилиндров 12 позвол ет убрать ножи И кернорвател  в исходное положение, после чего керн свободно выпадает из керноприемной камеры. Предлагаемое устройство по сравнению с

известным устройством конструктивно проще , технологично в изготовлении, надежней в эксплуатации. Активное вращение шарошечных долот многошпиндельным редуктором и быстрый скол керна ножевым гидромеханическим кернорвателем позвол ет повысить производительность предлагаемого колонкового бура.

Claims (2)

1. Авторское свидетельство № 99931, кл. Е 21D 1/06, 1952.

2. Авторское свидетельство № 376551, кл. Е 21В 9/18, 1971 (прототип).