SU933925A1 - Снар д дл ударно-канатного бурени скважин - Google Patents

Description

(54) СНАРЯД ДЛЯ УДАРНО-КАНАТНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

1

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано при проходке скважин различного назначени  с помощью станков ударно-канатного бурени .

Известен снар д дл  ударно-канатного бурени  скважин, содержаший корпус, рабочий инструмент, подпружиненный груз и узел заклинки груза 1.

Однако снар д имеет недостаточную ударную мощность.

Наиболее близким техническим рещением ю  вл етс  снар д дл  ударно-канатного бурени , состо щий из рабочего инструмента , полого корпуса, подпружиненного груза , щтанги и механизма подъема-сброса груза, имеющего подвижные упоры и ограничитель подъема груза 2.

Эффективна  работа снар дов такого типа обеспечиваетс  при сравнительно небольщих диаметрах бурени  и малых размерах снар дов, характеризующихс  диаметром рабочего инструмента до 200 м. При 2° больщих диаметрах бурени  и значительных размерах рабочего инструмента дл  обеспечени  эффективной работы требуетс  существенное увеличение Массы подпружиненного

груза. При этом значительно возрастает жесткость пружины, удерживающей подвижные упоры, которые подхватывают груз. Требуетс  также увеличивать жесткость этой пружины и с увеличением скорости движени  щтанги, котора  способствует сокращению продолжительности цикла, а следовательно , увеличению частоты ударов и повыщению эффективности работы снар да. Однако повыщение жесткости указанной пружины ведет к увеличению ее размеров, а также к увеличению ударных нагрузок на детали механизма подъема-сброса груза, что отрицательно сказываетс  на работе снар да .

Другим недостатком известного снар да  вл етс  сравнительно больщой ход щтанги, затрачиваемый на сброс груза, что ведет к уменьщению полезной высоты подъема груза и к снижению энергии его удара.

Цель изобретени  - повыщение эффективности работы снар да за счет увеличени  частоты ударов и полезной высоты подъема груза.

Указанна  цель достигаетс  тем, что механизм подъема сброса груза снабжен двуплечими рычагами, одно плечо каждого иа которых имеет возможность взаимодействи  с ограничителем подъема груза, а другое - с подвижными упорами, которые установлены с возможностью горизонтального перемещени .

На фиг. 1 показан, снар д общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

Снар д состоит из рабочего инструмента 1, полого герметически закрытого корпуса 2, подпружиненного груза 3, щтанги 4 и механизма подъема-сброса груза, включающего подвижные упоры 5, двуплечие рычаги 6, ограничители 7 подъема груза и зубь  8.

Корпус выполнен из трубы, нижний фланец 9 которой  вл етс  наковальней, передающей энергию ударов рабочему инструменту 1. На этом фланце закреплена труба 10,  вл юща с  кожухом дл  нижнего конца щтанги 4. На верхнем фланце 11 закреплены регулируемые ограничители 7 подъема груза. Между верхним (|)ланцем 11 и грузом 3 внутри корпуса размещены пружины 12. Штанга 4 проходит через сальник 13 верхнего фланца 11, направл ющую втулку 14, укрепленную на грузе 3, направл ющую втулку 15, установленную в нижнем фланце 9..

На щтанге 4 жестко укреплены зубь 8. Кроме того, в щтанге имеетс  щпоночна  канавка 16, котора  взaимoдeйcтвyet с пальцем 17. Палец 17, укрепленный на грузе 3, взаимодействует с прорезью на корпусе 2, и таким образом обеспечиваетс  только вертикальное перемещение щтанги 4 и груза 3 и фиксаци  их относительно друг друга .

На сальнике 13 верхнего фланца укреплен стопор 18, фиксирующий нижнее положение щтанги 4. Это необходимо при транспортировании снар да и при монтажных операци х на месте производства буровых работ.

Перед началом работ снар д с помощью серьги 19 скрепл етс  с рабочим канатом 20 бурового станка.

Снар д работает следующим образом.

В процессе бурени  высокочастотное ударное воздействие на рабочий инструмент происходит при подъеме каната 20, который поднимает щтангу 4. При этом зубь  8, упира сь в подвижные упоры 5, подхватывают груз 3 и поднимают его при одновременном сжатии пружин 12.

Подъем груза происходит до момента соприкосновени  горизонтальных плеч двуплечих рычагов 6 с ограничител ми 7. После этого при незначительном перемещении груза 3 вверх рычаги 6 поворачиваютс  и более длинными плечами сдвигают упоры 5 радиально от центра, сжима  пружины 21.

В момент схода упоров 5 с зубьев 8 груз 3 начинает падать до соударени  его бойка с фланцем-наковальней 9. Энерги  удара

груза определ етс  его потенциальной энергией и энергией, накопленной в пружинах 12.

Подвижные упоры 5 под действием пружин-21 возвращаютс  в исходное полбжение до момента подхвата груза 3 очередной парой зубьев 8, укрепленных на движущейс  вверх щтанге. Удары продолжаютс  до окончани  движени  каната 20 вверх. Затем следует движение каната вниз, щтанга 4 опускаетс  под действием силы т жести, при этом подвижные упоры 5 отжимаютс  обратными скобами зубьев 8. После этого цикл повтор етс . Дл  получени  наиболее эффективной работы снар да возможна регулировка высоты подъема груза 3 и соотнощени  плеч двуплечих рычагов 6. Высота подъема груза регулируетс  путем установки ограничителей 7 в различных положени х по высоте за счет смены прокладок 22.

Соотнощение длины плеч двуплечих рычагов измен етс  путем поворота ограничителей 7 на 180°. При этом выступающие внизу головки, соприкасающиес  с горизонтальными плечами рычагов, смещаютс  в радиальном направлении, уменьща  или увеличива  рабочую длину горизонтальных плеч. Это измен ет в конечном итоге скорость перемещени  подвижных упоров 5.

Скорость рабочего движени  каната 20 на современных ударно-канатных станках 60 м/мин. Это означает, что при условии соотнощени  длин горизонтальных и вертикальных плеч рычагов 6 как 1:2, передвижение подвижных упоров на необходимую величину, например на 5 мм, произойдет за 0,0025 с, т. е. практически мгновенно.

Таким образом, в предлагаемом снар де врем  срабатывани  механизма подъемасброса при расцеплении груза со щтангой очень мало, что повыщает эффективность его работы за счет существенного увеличени  полезной высоты прдъема груза.

Использование изобретени  позволит увеличить эффективность погружени  в породу рабочего инструмента (грунтозаборного органа или обсадной трубы) при бурении скважин а следовательно, и производительность станков ударно-канатного бурени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 518561, кл. Е 21 В 5/00, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 662683, кл. Е, 21 В 5/00, 1978 (прототип ).

Фиг. 2