Ковшовый бур

(9) (11) ГОС Т СССРП ОТКРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТК АВТОРСКОМУ СВИЩ.:ТЕЛЬСТВУ УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕО ДЕЛАМ ИЭОБРОЕНИЙ И(71) Конструкторско-технологическое бюро с опытным производством при Институте строительства и архитектуры Госстроя Белорусской ССР (53) 622.233.05(088.8)(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 630343, кл. Е 21 В 7/24, 1977.2. Авторское свидетельство СССР В 665058, Ил. Е 21 В 7/24, 1978 (прототип).(54)(57) КОВШОВЫЙ БУР, включакщий цилиндрический корпус с днищем, грунтоприемными окнами и режущими ножами, шарнирно установленными на корпусе, механизм поворота режущих .ножей, включающий штанги, соединенные с режущими ножами,и приводной вал, о т л и ч а ю щ и й с я . тем,что, с целью повышения эффективности бурения путем автоматического изменения угла резания в зависимости от прочности буримой породы бур снабжен упругими элементами и крыш" кой с кольцевыми прорезями, в кото" рых размещены упругие элементы, причем механизм поворота режущих ножей снабжен рычагами, установлен" ными шарнирно на корпусе, цапфами с хвостовиками и коромыслом, штанги выполнены с прорезью и с одного конца жестко соединены с режущими ножами, а с другого конца - с рычагами посредством пальцев, которые размещены в прорезях штанг с возможностью перемещения, верхне концы рычагов Е установлены с .возможностью перемещения в цапфах, хвостовики кото-. рых размещены с воэможностью поворо-, та в коромысле, жестко связанном с приводным валом, приводной вал снабжен.кронштейнами, установленными в Я крышке с возможностью поворота и вза" имодействия с упругими элементами. ВфИзобретение относится к буровойтехнике, а конкретно - к конструкциям ковшовых буров, и может бытьиспользовано при строительстве свайных Фундаментон, при инженерно-геологических изысканиях, при геологоразведочных работах,Известен ковшоный бур, включающийцилиндрический корпус с днищем,грунтоприемными окнами, режущимикожами и приводной вал 1 .Недостаток данного бура - низкаяэффективность бурения, что связано с невозможностью изменять уголрезания режущих ножей н зависимостиот прочности проходимой породы.Известен также ковшовый бур,включающий цилиндрический корпус сднищем, грунтоприемными окнами и режущими ножами, шарнирно установленными на корпусе, механизм поворотарежущих ножей, включаюций штанги,соединенные с режущими ножами, иприводной вал 2 .Недостаток этого ковшового бура -низкая эффективностЬ бурения, связанная с тем, что для измененияугла резания режущих ножей бур необходимо поднимать на поверхность. 10 Цель изобретения - повышение эффективности бурения путем автоматического изменения угла резания в зависимости от прочности буримой породы.Указанная цель достигается тем, что ковшовый бур, включающий цилиндрический корпус с днищем, грунтоприемными окнами и режущими ножа- . ми, шарнирно установленными на корпусе, механизм поворота режущих ножей,включающихштанги, соединенные с 40 режущими ножами, и приводной вал, бур снабжен упругими элементами и крышкой с кольцевыми прорезями, в которых размещены упругие элементы, причем механизм поворота режущих ножей снабжен ры чагами, установленными шарнирно на корпусе, цапфами с хвостовиками и коромыслом, штанги выполнены с прорезями и с одного конца жестко соединены с режущими ножами, а с другого конца - с рычагами посредством пальцев, которые размещены в прорезях штанг с возможностью перемещения, верхние концы рычагов установлены с воэможностью перемещения в цапфах, хвостоники которых 55 размещены с воэможностью поворота в коромысле, жестко связанном с приводным валом, приводной вал снабжен кронштейнами, установленными в крышке с воэможностью .,поворота и взаимо действия с упругими элементами.На фиг.1 показан ковшовый бур, общий вид; на Фиг,2 - вид А на Фиг.1 с разрезом корпуса и крышки; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2. 65 Ковшоный бур включает корпус 1, секции днища 2 и 3 с эапорными устройствами 4 и 5 и режущими ножами б и 7, причем секции 2 и 3 и режущие ножи б и 7 установлены на общей оси 8, закрепленной на корпусе 1.Штанги с прорезями 9 и 10 жестко соединены нижними концами с режущими ножами б и 7 и верхними концами подвижно - с рычагами 11 и 12 (пальцы рычагов размещены в прорезях штанг), при этом рычаги установлены на осях 13 и 14, закрепленных на корпусе 1. Верхняя часть рычагов 11 и 12 выполнена в виде втулок 15 и 16, установленных подвижно в цапфах 17 и 18, хвостовики которых размещены с возможностью поворота в коромысле 19, Коромысло 19 соединено с приводным валом 20, снабженным кронштейном 21-23, установлен ными в прорезях 24 крышки 25 с возможностью поворота и взаимодействия с тарированными упругими элементами 26-28, установленными н прорезях 24.Коншовый бур работает следующим образом.Перед началом бурения режущие ножи б и 7 устанавливают при помощи их поворота на оси 8 на наибольший угол резания, что соответствует эффективному бурению слабых пород. Когда буримый грунт станонится более прочньм, с 9 противление вращению бура возрастает, возрастает и крутящий момент на приводном валу 20. При этом кронштейны 21-23 воздействуют на тарированные упругие элементы 26-28, установленные н крышке 25. В зависимости от сопротивлений породы резания тарированные упругие элементы 26-28 позволят повернуться приводному валу на определенный угол. Поворачиваясь, приводной вал 20 поворачивает также коромысло 19 и цапфы 17 и 18, при этом цапфы 17 и 18 воздействуют на нтулки 15 и 16 рычагов 11 и 12, заставляя последние поворачиваться относительно осей 13 и 14, изменяя положение штанг 9 и 10, нижние концы которых связаны с режущими ножами б и 7.Вместе с изменением положения штанг изменяется и положение режущих ножей б и 7, при этом свойства тарированных упругих элементов 26-28, а также геометрические параметры деталей механизма поворбта режущих ножей выбраны так, чтобы прФ изменении прочности породы режущие ножи установились под меньшим углом, соответствующим.эффективному процессу резания более прочной породы. При последующем уменьшении прочности породы. сопротивление резанию падает, и корпус 1 под воздействием тарированных упругих, элементов 25-27 возвращается в исходное относительноприводного вала 20 положение. Одновременно с этим режущие ножи б н 7соответственно устанавливаются подбольшим углом реэания. После эаполнения корпуса бурапородой бур иэвлекают иэ скважиныи освобождают от породы, воэдействуя1 на эапорные устройства 4 и 5, при этом секции днища 2 и 3 откидываются на оси В, и порода удаляется иэ корпуса бура. Далее секции днища закрывают, бур опускают в скважину и процесс бурения продолжаютПредлагаемое иэобретение повышает эффективность бурения.1010244 Составитель Л.Черепенкинактор Л.Гратилло Техред С.МигуноваКоррек Рошко ктная, 4 ПП фПатент, г. ужгород,Фили Заказ 2429/19 Тираж 601 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5