Шнековой бур

; 1гИИ 61 - , 40Н. Цветкова8)Т. и др. Бурение скваметра. М., Недра,тельство СССР0 1/06, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Борисович В.жин большого диа1977, с. 38. рис. 15.2. Авторское свид1027398, кл. Е 21 54) (57) 1. ШНЕКОВОЙ БУР, включающий ал, разделенный на верхнюю, промежу 801121373 точную и нижнюю секции с закрепленными на них звеньями винтовой ленты, причем верхняя секция оснащена средством подсоединения к ведущей штанге, а нижняя секция соединена с породоразрушающим инстру ментом, отличающийся тем, что, с целью снижения трудоемкости разгрузки при бурении в пластичных связных мягких породах, секции установлены с возможностью углового смещения одна относительно другой и размещения звеньев винтовой ленты при разгрузке в одном пространственном секторе.1121373 2. Бур по п. 1, отличающийся тем, что каждая промежуточная секция снабжена в верхней части цапфой с кольцевой проточкой и упором, а в нижней - кулачком,1Изобретение относится к горному и строительному делу, а именно к буровому инструменту для проходки шурфов и неглубокихскважин в мягких породах тугопластичнойконсистенции типа глин, суглинков и т. д.Известен шнековый бур, включающийвал с жестко закрепленной на нем винтовойлентой, средство подсоединения к ведущейштанге и породоразрушающий инструмент 1,Недостаток этого устройства - большаятрудоемкость операций по освобождениювинтовой ленты от выбуренной породывследствие образования грунтовых пробок вмежвитковом пространстве бура.Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является шнековый бур, содержащийразделенный на секции вал с закрепленными на них звеньями винтовой ленты, причемверхняя секция оснащена средством подсоединения к ведущей штанге, а нижняя секция соединена с породоразрушающим инструментом 2 .Однако известное устройство характеризуется трудоемкостью его очистки от породы, так как межвитковое пространство бураувеличивается незначительно, что затрудняет удаление породных сальников, образующихся при смятии и сжатии в этом пространстве кусков пластичного и липкого глинистого материала.Цель изобретения - снижение трудоемкости разгрузки при бурении в пластичныхмягких связных породах,Указанная цель достигается тем, что вшнековом буре, включающем вал, разделенный на верхнюю, промежуточную и нижнююсекции с закрепленными на них звеньямивинтовой ленты, причем верхняя секция,оснащена средством подсоединения к ведущей штанге, а нижняя секция соединена спородоразрушающим инструментом, секцииустановлены с возможностью углового смещения одна относительно другой и размещения звеньев винтовой ленты при разгрузке в одном пространственном секторе.Кроме того, каждая промежуточнаясекция снабжена в верхней части цапфойс кольцевой проточкой и упором, а в нижней - кулачком, причем кулачок размещенв кольцевой проточке с возможностью пере 5 10 15 20 25 30 35 40 45 причем кулачок размещен в кольцевой проточке с возможностью перемещения по окружности между гранями упора. 2мещения по окружности между гранями упора.На фиг. 1 изображен предлагаемый шнековый бур, рабочее положение; на фиг. 2 - то же, положение разгрузки; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б - Б на фиг. 3.Шнековый бур содержит породоразрушающий инструмент в виде забурника 1 и лезвия 2 и вал, составленный из секции 3 с закрепленным на ней звеном 4 винтовой ленты, секции 5 с звеном 6 винтовой ленты и т. д. Секция 7 со звеном 8 винтовой ленты жестко соединена с забурником 1 и лезвием 2, а на секции 3 имеется средство 9 для подсоединения шнекового бура к ведущей штанге (не показана). Секция 3 имеет в своей нижней части отверстие, в котором размещена цапфа 10, выполненная в верхней части секции 5. В секции 3 жестко закреплен съемный кулачок 11, входящий в паз 12, выполненный на поверхности цапфы 10 по незамкнутому контуру с образованием упора 13, взаимодействующего с кулачком 11. Таким образом, кулачок 11 предназначен для передачи осевого растягивающего усилия и крутящего момента от секции к секции, допуская их взаимное смещение относительно друг друга на угол, образованный между рабочими гранями кулачка 11 и упора 13. Аналогичное соединение между собой имеют все секции штанги.В приведенном примере использования предлагаемого устройства высота секции принята равной четверти шага винтовой ленты, следовательно каждое ее звено, закрепленное на секции, равно четверти полного витка, а угловое смещение между секциями равно 270. При высоте секции, равной одной трети полного шага винтовой ленты, часть витка на ней составляет треть от полного шага, а угловое смещение между секциями составляет 240.Размещение кулачка 1 и звена винтовой ленты верхней секции ориентировано относительно упора 3 и звена винтовой ленты нижней секции так, что при неподвижной секции 7, к которой закреплен забурник 1, и вращения секции 3 по часовой стрелке (если смотреть на бур сверху со стороны привода) отдельные звенья винтовой ленты стыкуются между собой и обра1121373 А-А зуют непрерывную транспортирующую поверхность.Шнековый бур работает следующим образом.Подвешенный на ведущей штанге бур опускается на забой шурфа, при этом звенья винтовой ленты образуют непрерывную поверхность шнекового транспортера, При вра-. щении бура, установленного на забое, вращающий момент передается от секции к секции и на породоразрушающий инструмент 1 О через кулачок 11 и упор 13. Происходит углубление шурфа и заполнение межвиткового пространства выбуренной породой. При подъеме бура на поверхность забурник 1 с жестко закрепленной на нем секцией 7 ставится на задержку, например на упор,15 имеющийся на шламовой тележке, или на упор базовой машины.Производится реверс привода, и шнековому буру придается вращение, обратное направлению рабочего вращения. Секция 3 20 поворачивается против часовой стрелки до соприкосновения кулачка 1 с упором 13, а звено 4 винтовой ленты располагается при этом над звеном 6. После соприкосновения кулачка 11 с упором 13 секция 3 продолжает совместное вращение с секцией25 5, пока кулачок секции 5 не начинает через упор нижележащей секции вращение последней. В дальнейшем уже три верхних секции вращаются совместно и приводят во вращение четвертую секцию и т. д., пока не срабатывают все упоры в штанге, а витки на секциях не располагаются один под другим. т. е. в одном пространственном секторе и не занимают положение 14. Когда звенья винтовой ленты таким образом складываются, большая часть вала шнека обнажается для очистки от породы. Практически очистка начинается уже при развороте верхней секции. и продолжается с разворотом остальных секций. При бурении очень вязких глин часть выбуренной породы может оставаться между звеньями винтовой ленты и в положении разгрузки. В этом случае доочистку бура производят после приведения спирали шнека в рабочее положение. Для этого, удерживая забурник шнека, вращают верхнюю секцию в обратном направлении. При этом звенья винтовой ленты вновь занимают рабочее положение, межвитковое расстояние увеличивается, и оставшаяся на них порода легко удаляется Если в положении разгрузки бур полностью очищается от выбуренной породы, он опускается в скважину в положении разгрузки. При постановке его на забой забурник прижимается к забою под действием веса бурового става, и с началом бурения секция поворачивается относительно смежной, а винтовая лента шнека приходит в исходное для транспортировки породы положение.Технико-экономический эффект от внедрения изобретения создается за счет снижения трудоемкости процесса разгрузки.1121373 о-б Фиг, Ф Редактор С. ЛисинаЗаказ 7670/23 Составитель Л. Че репенки наТекред И. Верес Корректор А. ТяскоТираж 564 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и от крытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4