Устройство для вращательного бурения

. (51)5 Е 21 НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ У СВИДЕТЕЛЪСТВУ К АВТОР ва и Л.ИРР СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство ССС М 1229327, кл. Е 21 С 1/00, 1984.Авторское свидетельство ССС М 540032, кл. Е 21 С 1/00, 1975,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ(57) Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для вращательного бурения. Цель - повышение производительности бурения за счет сокращения времени на подачу инструмента к забою и его извлечения при упрощении конструкции. Устройство состоит из связанного с приводом вращателя 1 с дифференциалом (Д) и механизма 2 подачи в виде кинематически связанных с Д оснОвной и дополнительной пар гайка 12 - винт 13, На водиле 9 вращателя 1 установлены буровой инструмент (БИ) 3 и тормоз (Т) 10, выполненный в виде барабана с огибающей его тормозной лентой. Один конец ленты направлен по касательной к окружности барабана, совпадает с рабочим направлением вращения БИ 3 и непосредственно связан с корпусом 4 вращателя 1, а другой конец связан с корпусом 4 посредством пружины. Гайка 12 механизма подачи кинематически связана с корончатым колесом 8 Д вращателя 1. Винты 13 механизма подачи установлены симметрично относительно продольной оси устройства и связаны между собой траверсами 14 и 15, При касании БИ 3 грунта его скорость замедляется. Гидромотор 6 продолжает вращаться и, преодолевая сопротивление Т 10, начинает вращаться водило 9 с БИ 3. ч Происходит бурение, Тормозной момент на Т 10 при этом минимален. При подъеме БИ 3 тормозной момент максимальный и зависит от угла обхвата тормозной ленты барабана. При этом пробуксовка Т 10 Б кратковременна и потери мощности минимальные. 1 з,п. ф-лы, 2 ил. ф0 ь45 50 55 Изобретение относится к горной промышленности, в частчости к устройствамдля вращательного бурения.Цель изобретения- повышение производительности бурения эа счет сокращения времени на подачу инструмента к забоюи его извлечения при упрощении конструции.Иа фиг, 1 изображена кинематическаясхема устройства для вращательного бурения; на фиг. 2 - ленточный тормоз.Устройство для вращательного бурения(фиг. 1), содержит вращатель 1, механизм 2подачи и буровой инструмент 3. Вращатель1 состоит из корпуса 4 и расположенных внем солнечного колеса 5, связанного с приводом в виде реверсивного двигателя (гидромотора) 6, сателлитов 7, корончатогоколеса 8 и водила 9, снабженного тормозом10 (ленточным), соединенного с буровыминструментом 3. Корончатое колесо 8 выполнено подвижным, образуя с солнечнымколесом 5, сателлитами 7 и ьодилом 9 дифференциал, и снабжено нэ наружной поверхности зубчатым венцом 11, входящим взацепление с шестернями 12, являющимисяодновременно ходовыми гайками механизма2 подачи.Механизм 2 подачи состоит из двух основной и дополнительной пэр винт 13 гайка (шестерни) 12, винты которых соединены по концам один с другим при помощитраверс 14 и 15. Корпус 4 вращателя снаб. жен верхними 16 и нижними 17 упорами,Тормоз 10 состоит из барабана 18 и тормозной ленты 19. один конец которой прикреплен к корпусу 4 неподвижно, а другой -посредством пружины 20,Устройство для вращательного буренияработает следующим образом.В исходном положении вращатель 1 находится в крайнем верхнем положении,упоры 16 при этом опираются на траверсу14, а буровой инструмент 3 удален от грунта,Для подвода бурового инструмента 3 к грунту и его бурения включают вращение гидромотора 6 в рабочем направлении. При этом водило 9 удерживается от вращения тормозом 10, а корончатое колесо 8 вращается и передает вращение гайкам (шестерням) 12, которые, являясь ходовыми гайками, перемещаются по винтам 13 механизма подачи вниз вместе с вращателем 1 и буровым инструментом 3. При касании бу- ровогоинструментаЗ грунта скорость его перемещения замедляется, а поскольку гидромотор 6 продолжает вращаться, то, преодолевая сопротивление тормоза 10, начинает вращаться водило 9 с буровым инструментом 3. Происходит бурение грунта,5 10 15 20 25 30 35 40 продолжающееся.до тех пор, пока вращатель 1 не переместится в крайнее нижнееположение и упоры 17 соприксснутся с траверсой 15Для подьема бурильного инструментаиэ пробуренной скважины включают вращение гидромотора Е в направлении, противоположном рабочему. При этом тормоз 10удерживает водило 9 от вращения и вращатель поднимается в исходное положениепри невращающемся бурильном инструменте. В крайнем верхнем положении вращателя упоры 16 опираются на траверсу 14,перемещение вверх вращателя прекращается и, преодолевая сопротивление тормоза,начинает вращаться бурильный инструмент. Гидромотор 6 при этом останавливают,Тормозной момент, создаваемый тормозом 10 при рабочем вращении инструмента, т.е. при перемещении вращателявниз и бурении грунта, минимальный, таккак пружина 20 растягивается и натяжениетормозной ленты 19 уменьшается, а величину указанного тормозного момента принимают из условия преодоления сил тренияпри перемещении вращателя вниз и создания необходимой осевой силы на бурильноминструменте, При этом величина тормозного момента зависит от усилия растяженияпружины 20Тормозной момент, создаваемый тормозом 10 при вращении инструмента в направлении, противоположном рабочему,т.е. при подъеме вращателя вверх, максимальный, так как тормозной момент по направлению совпадает с силой действияпружины 20 и происходит самозэтягиваниетормоза. Величину указанного тормозногомомента принимают из условия преодоления сил трения при перемещении вращателя вверх, сил веса вращателя и буровогоинструмента и сил трения бурового инструмента о стенки скважины, При этом величина тормозного момента зависит от углаобхвата тормозной лентой 19 тормозногобарабана 18.Тормозной момент на тормозе 10 действует и при бурении скважин, и при подъемебурильного инструмента, однако, учитывая,что при рабочем вращении инструмента указанный момент минимальный, а при подьеме инструмента пробуксовка тормозакоэтковременна, потери мощности приэтом минимальные,Формула изобретения1. Устройство для вращательного бурения, включающее привод, связанный с приводом вращатель с дифференциалом, наводиле которого установлен буроеой инст1686150 Рабочее налрааице вращения Составитель М.НесноваТехред М,Моргентал Корректор В.Гирняк Редактор И.Шулла Заказ 3584 Тираж . .Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж. Раущская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 румент, механизм подачи в виде кинематически связанной с дифференциалом пары гайка - винтитормсз, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности бурения за счет сокращения времени на подачу инструмента к забою и его извлечения из скважины при упрощении конструкции, тормоз установлен на водиле и выполнен в виде барабана с огибающей его тормозной лентой, один из концов которой направлен по касательной к окружности барабана и совпадает с рабочим направлением вращения инструмента - непосредственно связан с корпусом, а другой конец связан с корпусом посредством пружины. при этОм гайка подающего механизма кинематиче ски связана с корончатым колесом диффе"ренциала вращателя.2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что механизм подачи имеет дополнительную пару винт-гайка, причем винты 10 механизма подачи установлены симметрично относительно продольной оси устройства и связаны между собой траверсами,