Колонковый снаряд

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 9) ц 1 В 21 В 25/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ я к горномколонковония повы я пут ги ельных породоразяд содерпородоразру д трубой 1 выпускным лость труВ 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 4327718/23-0316.10.8707,07,89, Бюл, )1 25Казахский политехнический инт им, В,И,ЛенинаМ,Г.Тлеуов, К.Л,Лиманов,бдразаков, О,К,Шакенов,андыбаев и Т.Б,Савостин622,324.64(088.8)Авторское свидетельство СССР273, кл.- Е 21 В 25/00, 1974,торское свидетельство СССР4828, кл. Е 21 В 25/00, 1986(54) КОЛОНКОВЬ 1 И СНАРЯД (57) Изобретение относитсделу и предназначено дляго бурения, Цель изобретещение эффективности бурениспользования генерируемьударов для создания дополдинамических нагрузок нарушающий инструмент, Снаржит колонковую трубу 1 слающим инструментом 4, Наустановлен переходник 2 сканалом 7. Он сообщает по1492014 1 О 15 30 быс затрубцым пространством, В переходнике 2 усгановлец генераторгидравлических колебаний Снарядимеет виброэлемент 5, выполненныйв виде гофрированной пружины 17 вформе однополосного гиперболоидас упорами и шлицевой муфты, Полумуфты 14 и 15 последней выполнены свнутренними кольцевыми пазами, Впоследних установлена пружина 17упорами, Полумуфты 14 и 15 распираются упругим элеменгом 19, выполненным в виде кольца и установленным Изобретение относится к горномуделу, а именно к техническим средствам для колонкового бурения разведочных скважин,Целью изобретения является повь 1- 25шение эффективности бурения путемиспользования генерируемьгх гидроударов для создания дополнительных динамических нагрузок на породоразрушающий инструмент.На Фиг. 1 представлен колонковыйснаряд; на фиг, 2 - виброэлемент;на фиг, 3 - разре А-А на фиг. 2;на фиг, 4 - развертки гофрированнойпружины с параллельным наклоном гофр 35на фиг, 5 - то же, с наклонным расположением гофр.Колонковый снаряд состоит из колонковой трубы 1, установленного надней и связанного с ней посредством40резьбы переходника 2, свинченного сколонной бурильных труб 3, К свободному концу колонковой трубы 1 присоединен породораэрушающий инструмент4 через виброэлемент 5. В переходнике 2 выполнены системы впускных 6и выпускных 7 каналов, из которыхпоследние гидравлически связываютполость колонковой трубы 1 с затрубным пространством, Кроме того, в50переходнике 2 расположены клапан 8с прокладкой 9 с тонкими краями,прижатый к седлу 10 пружиной 11,жесткость которой регулируется гайкой 12 с фиксацией контргайкой 13.Клапан с прокладкой с тонкими краями, седлом и пружиной выполняетфункцию генератора гидравлическихколебаний,между и лумуф гами 14 и 15, )цемент19 вопринимает часть нагрузки присмыланни иолумуфт 14 и 15, разгружаяпружину 17, в то же время ири ееимиуиьсцой работе способствует усилению дицамики, Пружины 17 с левымцаклоцом гофр способствуют разрушению крепких пород. При этом н виброэлемецте 5 устанавливАется муфта со шлицами, наклоненными вправо, что улучшает процесс резания и способствует стойкости алмазов, 2 з,п, Ф-лы, 5 ил.,Виброэлемецт 5 представляет изсебя шлицевую муфту, полумуфты 14и 15 которой в собранном состояниискреплены скобой 16 с зазором, игофрированную пружину 17 в Формеоднополосного гиперболоида с уступомВнутри полумуфты 14 и 15 распираются гофрированной пружиной 17,Пружина 17 с уступом в виде упорны, зубчиков 18 устанавливается вполумуфтах 14 и 15, вь 1 иоиненных свнутренними кольцецыь 1 и пазами, Кроме пружины 17 полумуфты 14 и 15 распираются уир.гим элементом 19 черезкольцо 20, усгановленным между полумуфтами 1 и 15,Гофры изчжины 17 в случае прямыхшлицов м Фы виброэлемента 5 выполнечы парю.згиьио оси шлицов муфты,а в случае наклонных вправо шлицовмуфты гофры 21 пружины 17 наклоненывлево (т,е.,наклон гофр обратен направлению наклона шлицов).Колонковый снаряд работает следующим образом,Через коп нковую трубу 1, переходник 2, бурильный вал 3 и виброэлемент 5 ца городоразрушающий инструмент 4 передаются осевая нагрузка,крутящий момент и промывочная жидкость, под воздействием когорых вооружением зородоразрушающего инструмента 4 производится разрушение забоя, Внутрь колонковой трубы поступает выбуреццая колонка породы (керн) .Генератор гидравлических колебаний отрегулирован пружиной 11 иос;едством гайки 12 и контргайки 13таким образом, что при заданном давлении начинают генерировать гидро- удары в колоцковой трубе 1, которые своим Фронтом волны повьппенного дав - ления распространяются от генератора к забою, При этом, когда фронт волны поньппенцого давления жидкости достигает виброэлемента 5, происходит раздача гофрированной пружины 17, стремящейся принять под давлением форму цилиндра, Своими концами пружина 17 раздвигает полумуфты 14 и 15 относительно друг друга, Таким образом на породоразрушающий инструмент 4 оказывается импульсное динамическое воздействие.Упругий элемент 19 через кольцо 20 воспринимает часть осевой нагрузки при смыкании полумуфт 14 и 15, разгружая гофрированную пружину 17, в то же время при ее импульсной работе способствует усилению динамики.Полумуфты 14 и 15 в собранном состоянии скреплены скобой 16, которая расположена в кольцевых совмещенных проточках в шлицах полумуфт с осевым зазором, обеспечивающим длину хода концов гофрированной пружины 17,В случае возникновения самозаклинок керна, спровоцированных упавшими с него частицами породы, вибрации низа колонкового снаряда совместно с гидроударами будут способствовать их ликвидации.Наложение импульсных динамических нагрузок в направлении резания гли близком к нему повьппает эффективность процесса разрушения крепких пород алмазами, для чего в колонковом снаряде предусмотрено применение гофрированной пружины 17 с наклонным левым направлением гофр 21. При этом в виброэлемент 5 устанавливается муфта со шлицами, наклоненными вправо, В этом случае при работе динамическое воздействие ца породоразруюающий инструмент 4, кроме осевого, приобретает еще и круговое (вправо) направление, 5что не только улучшает процесс резация, но и способствует стойкости алмазов, так как сзади по ходу вращения у алмазов образуются каплеобразные подпорки из матричного материа 0Формула изобретения1, Колонконьв снаряд, включающийколонковую трубу с породоразрушающиминструментом и установленный надколонковой трубой переходник с выпускным каналом, сообщающим полостьколонковой трубы с затрубным прост ранством, установленный в переходнике генератор гидравлических колебаний, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения эффективностибурения путем использования генери руемых гидроударов для создания дополнительных динамических нагрузокна породоразрушающий инструмент, онснабжен виброэлементом, выполненнымв виде гофрированной пружины в фор ме однополосного гиперболоида с упорами и шлицевой муфты, полумуфты которой выполнены с внутренними кольцевыми пазами, а гофрированная пружинаустановлена в последних упорами,352, Снаряд по и, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что шлицы муфтыи гофры пружины выполнены параллельноили наклонно к оси шлицевой муфты,причем наклон гофр обратен направлению наклона шлицов и выпо. цен влево.3. Снаряд по п1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что он снабжен упругим элементом, выполненным в виде45 кольца и установленным между полумуфтами шлицевой муфты,1492014 Составитель Е, МолчановаТехред Л,Сердокова Корректо едактор А, Шан чик Заказ 3845/34 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 111