Устройство для вибровращательного бурения

СОНИ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 366 Е 21 С 1/О а. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНУ ВВТОРСВОВУ СВИВВТВЛЬСТВУ ОРОаааа в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КбМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИй(56) 1. Авторское свидетелиство ССС9 293927, кл. Е 02 Э 17/14, 19692. Авторское свидетельство СССРВ 397641, кл. Е 21 С 5/00, 1971(прототип).(54) (57 УСТРОЯСТВО ДЛЯ ВИБРОВРИцА ТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ, включакщее уСта" новленную на направляющих рамы с,.801057682 А возможностью осевого перемещениявибровращательную каретку, подпружи-"ненную относительно рамы, связаннойс гидроподатчиком, и резервуар срабочей жидкостью, о т л и ч а ю -ще е с я тем, что; с.целью повышенияпроизводительности бурения за счетуменьшения величины холостого хода;вибровращательной каретки, устройство снабжено гидрозамком, распределир . телем, обратный клапаном и хотя быодним гидроцилиндром, шток которогосвязан с вибровращательной кареткой,корпус - с рамой, а рабочая полость.гидравлически связана через последо вательно установленные распределитель,и гидрозаюкс полостямагидроподатчи".:ка и через обратный клапан с резер 1057682Изобретение относится к горнойпромышленности, а именно к устройствам для бурения скважин вибровращательным способом.Ф, Известно устройство для вибровращательного бурения, включакщее раму, 5вибровращательную каретку и податчик 11 ).Однако ограниченность скорости подачи каретки снижает производительность устройства. 3 оНаиболее близким. к предлагаемомуявляется устройство для вибровращательного бурения скважин, включающееустановленную на направляющих рамыс возможностью осевого перемещения.вибровращательную каретку, подпружинейную относительно рамы,. связаннойс гидроподатчиком, и резервуар срабочей жидкостью 2 ,Однако недостаточная величинаамплитуды колебаний рамы не позволя-.ет увеличить производительность бурения.Пель изобретения " повышение производительности бУрения за счет уменьшения величины холостого хода вибро-врацательной каретки.Поставленная цель достигаетсяфблагодаря тому, что устройство длявибровращательиого бурения, включаю., З 0щее установленную иа направляющих рамы с возможностью осевогоперемещения вибровращательнуюкаретку, подпружиненную относительно рамы, связанной с гидроподатчиком, и реэевуар с рабочей жидкостью,снабжено гидрозамком, распределите,лем, обратным клапаном и хотя быодним гидроцилиндром, шток которогосвязан с виброврашательной кареткой,корпус - с рамой, а рабочая полостьгидравлически связана через последовательно установленные распределительи гидроэамок с полостями гидроподат"чика и через обратный клапан - с ре-.зервуаром. 45На чертеже представлена кинематическая схема устройства для вибровращательного бурения.Устройство содержит вибровращательную каретку 1, внутри которой 50размещены вибратор 2 и вращатель 3,Последние, посредством цепных пере,дач 4 соединены с электродвигателями5 и б. Электроцвигатели 5 и б жесткозакреплены на кронштейнах 7 прямоугольной рамы 8Боковые стороны 9, рамы 8 имеют сквозные соосные от"верстия 10; которые размещены в.конце боковых сторон 9. Вибровращательная каретка 1 в боковых частях 60корпуса имеет сквозные отверстия 11.В отверстиях 10 и 1 размещены и жестко закреплены на. раме 8 направляющие12, причем на них, между боковымисторонами 9 рамы 8 и КОРпусом вибро вращательной каретки 1 установлены пружины 13. Боковые стороны 9 рамы 8 также имеют центральные соосные отверстия 14, сквозь которые проходит штанга 15. бурового инструмента 16.Кроме того, одна из боковых сторон 9 рамы 8 имеет два отверстия 17, сквозь которые свободно проходят штоки 18 гидроцилиндров 19.Корпуса 20 гидроцилиндров 19 жестко соединены с рамой 8.В боковой стороне 9 рамы 8 через отверстия 17 жестко закреплены штоки 21 и 22 гидроподатчика, выполненного в виде цилиндров 23 и 24. Полости цилиндров 23 и 24 соединены между со бой трубопроводами 25 и 26, а полости цилиндра 24, кроме этого соединены с гидрозамком 27 трубопроводами 28 и 29.Гидрозамок 27 включает в себя два клапана 30 и 31 и поршенек, 32, Гидрозамок 27, в свою очередь, трубопроводами 33 и 34 соединен с золотниковым распределителем 35, а последний трубопроводом 36 соединен с ре- . зервуаром 37 с рабочей жидкостью и трубопроводом 38 через обратный к;ю" пан 39 и Фильтр 4,0 такжес резервуаром 37Кроме этого эолотниковый распределитель 35 посредством трубопровода 41 соединен с рабочими по лостями гидроцилиндров 19. Работа устройства.При подаче бурового инструмен та 16 на забой 42 золотниковый распределитель.35 находится в правой позиции. Процесс бурения проходит в два такта, Первый такт-движение вибровращательной каретки 1 от забоя 42, а именно; под. действием инерционных сил, развиваемых вибратором 2 вибровращательная каретка 1 отходит от забоя 42, и штоком 18 выжимают жидкость из рабочей (поршневой) по" Лостн Гндроцилнидров 19 через трубопроводы 41 и 38 в золотниковый распределитель 35, и даже через трубопровод 33 и клапан 30 гидрозамка 27, трубопроводы 28 и 25 жидкость поступает в поршневые полости гидроцилиндров 23 и 24, При этом поршенек 32 гидроэамка 27 перемещается вправо и открывает клапан 31, и жидкость из штоковых полостей цилиндров 23 и 24 по трубопроводам 26 и 29, через клапан 31 гидрозамка 27, трубопровод 34, золотниковый распределитель 35, трубопровод 36 поступает в резервуар 37. В результате этого штоки 21 и 22 цилиндров 23 и 24 прижимают прямоугольную раму 8 к забою 42, тем самьм осуществляют подачу бурового инструмента 16 к забою 42, сжимая при этом пружины 13, Буровой инструмент 16 интенсивно1057682 НИИПИ Заказ 9545/38 Ти 3 Подписное Филиал ППП "Патентф работает, прижимаясь к груди забоя 42.Второй такт " движение вибровращательной каретки 1 к забою 42. Под действием инерционных сил, развиваемых вибратором 2 и усилия сжатых пружин 18, вибровращательная каретка 1 перемещается к забою 42. При этом жестко закрепленные на вибровращательной каретке 1 штоки. 18 гидроцилиндров 19 перемещаются к забою, и их поршневые полости заполняютсв жидкостью иэ резервуара 37, проходя по трубопроводу 41, а также через фильтр 40 и обратный клапан 39.В это время поршневые полости силовых цилиндров 23 и 24 заперты клапанами 30 и 31 гидрозамка 27 и цилиндры 23 и 24 удерживают раму 8 .от перемещения от забоя.Для отвода бурового инструмента1 б от забоя 4 распределитель перевключают в левую позицию, вследствие 5 чего рабочая жидкость из поршневыхполостей гидроцилиндров 19 поступает в штоковые полости цилиндров 23и 24, и рама 8 подается от забоя.Устройство позволяет уменьшить 10 величину холостого (обратного отзабоя) хода вибровращательной карет;ни, аккумулировать энергию обратного хода в сжатие пружин, исключитьобратный ход рамы; тем самич, поэ воляя лучшим образом использоватьусилие инерционных сил, развиваемых вибратором на разрушение горныхпород. жгород, ул.Проектная,