Расширитель

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по проблемамразвития Канско-Ачинского угольного бассейна(56) Авторское свидетельство СССР(57) Использование; в горном оборудованиии для бурения котловых полостей во взрывных скважинах, Сущность изобретения: вкорпусе установлен с воэможностью ограниченного поворота внутренний патрон,Изобретение относится к горному делу, в частности к комбинированным буровым устройствам, и редназначенным для бурения взрывных скважини котловых полостей в этих скважинах.Целью изобретения является повышение надежности работы расширителя.На фиг,1 показан расширитель, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг,4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - положение лап с шарошками в крайнем раскрытом положении при образовании расширения в скважине; на фиг,6 - разрез Г-Г на фиг.5.Расширитель состоит из корпуса 1, расположенного внутри корпуса 1 патрона 2 и породоразрушающих органов. Породоразрушающие органы выполнены в виде шарошек 3, смонтированных с возможностью оборудованный приводом управления. Привод выполнен в виде поршня-толкателя, в верхней цилиндрической части которого имеются продольные выступы. Поршень содержит верхнюю часть с клинообразным выступом и нижнюю часть, между которыми выполнена проточка, при этом в поршне, патроне и корпусе выполнены каналы, соединяющие дистанционный источник сжатого воздуха с полостями, образованными в поршне, а пальцы, установленные в патроне, соединены с корпусом и поршнем с возможностью перемещения их в пазах поршня и корпуса, Кроме того, лапы снабжены отражателем, выполненным в виде сектора трубы, закрепленного на внутренней поверхности лап, 1 з,п.ф-лы, 6 ил. Ма свободного вращения на лапах 4, Лапы 4 с отражателями 5 присоединены к донной части патрона 2 при помощи осей 6. Патрон 2 установлен в корпусе 1 с возможностью ограниченного поворота вокруг продольной О оси и соединены посредством трех радиаль- Оф ных пазов 7 и пальцев 8. Породоразрушаю- ФЬ щие органы оборудованы механизмом, с выдвижения шарошек, выполненным в видеС поршня-толкателя 9 с проточкой 10, выступом 11 и уступом 12 в нижней части, а также клинообразным выступом 13 с винтовой поверхностью и цилиндрической втулкой 14 с продольными выступами 15 в верхней части.Поршень-толкатель 9 оборудован пружиной сжатия 16 и установлен с возможностью скольжения по винтовой поверхности выступа 13 поверхности зуба 17; жестко соединенного с корпусом 1. Пальцы 8 закреплены в патроне 2, входят в пазы 7 корпуса 1 и продольные пазы 18 поршня-толкателя 9.В корпусе 1 выполнены каналы 19, 20, а в патроне каналы 21, 22. Поршень-толкатель 9 имеет канал 23 для связи с его надтоковой полостью. Расширитель работает следующим образом.Для осуществления бурения скважины расширитель подсоединяют к штанге бурового станка, При этом поршень-толкатель 9 занимает крайнее верхнее положение и удерживается в этом положении под действием пружины 16 и сжатого воздуха, поступающего в подштоковую полость через каналы 19 и 21. Лапы 4 упираются в аксиальном направлении в донную часть паза патрона 2, а в радиальном направлении - в выступ 11 поршня-толкателя 9 и удерживаются в этом положении в процессе бурения скважины.Для расширения скважины прекраща 1 от вращение, снижают осевую нагрузку на шарошки 3 и производят поворот расширителя в сторону, обратную направлению вращения его в процессе бурения скважины на 30. При этом корпус 1, разворачиваясь относительно продольной оси патрона 2 и поршня-тол кателя 9, Перекры вает частично в радиальном направлении канал 20 выступом 15, увеличивая давление воздуха на входе в расширитель, открывает канал 23, который был закрыт зубом 17 корпуса 1, и перекрывает канал 21. Через канал 23 воздух попадает в нэдштоковую полость поршня-толкэтеля 9, а в подштоковую полость доступ воздуха прекращается, Сжатый воздух передвигает поршень-толкэтель 9 вниз до упора уступа 12 в плечи лап 4, освобождая от контакта выступ 11 с лапами 4, при этом лапы шарошек заходят в проточку 10.Пальцы 8, установленные в патроне 2 с возможностью перемещений в радиальных пазах 7 корпуса 1 и продольных пазах 18 поршня-толкателя 9, обеспечивают перемещение поршня-толкателя 9 относительно продольной оси патрона 2 и не дают возможности поворота его в радиальном направлении.При включенной подаче воздуха начи. нают вращение буровой штанги на пониженных оборотах в том же направлении, что и при бурении скважины, и осуществляют подъем расширителя на требуемую высоту, После завершения подьема расширителя увеличивается частота вращения буровой штанги до номинальных оборотов и за счет давления воздуха в надштоковой полости1. Расширитель, включающий корпус, вкотором выполнен зуб, установленный в 35 корпусе с возможностью ограниченного поворота патрон, подвижно установленные на осях, закрепленных в патроне, лапы с шарашками и механизм выдвижения шарошек, выполненный в виде поршня-толкателя с 40 клинообразным выступом в верхней части ипроточкой в нижней части, зуб корпуса размещен с возможностью скольжения по поверхности клинообразного выступа, а лапы шарашек установлены с возможностью за хода в проточку поршня толкателя, полостикоторого соединены с полостью корпуса через каналы для подачи воздуха на забой, выполненные в патроне и поршне, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 50 надежности, в поршне-толкателе в верхнейцилиндрической части, контактирующей с корпусом, выполнены продольные выступы с возможностью частичного перекрытия каналов подачи воздуха на забой при реверсе 55 в момент перехода с режима бурения нарежим расширения.2. Расширитель по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что лапы снабжены отражателем, выполненным в виде сектора трубы, закрепленного на внутренней поверхности лап,5 1 О 15 20 25 30 поршень-толкатель 9 уступом 12 давит на лапы 4 и начинает разворачивать их относительно осей 6, поджимая режущие кромки шарошек 3 к стенам скважины. Режущие кромки шарашек 3 (за счет трения о стенки скважины) создают крутящий момент на буровой штанге, который преодолевается приводом вращения буровой штанги. При передаче крутящего момента от корпуса 1 к патрону 2 зуб 17 корпуса 1, перемещаясь по винтовой наклонной поверхности выступа 13 поршня-толкателя 9, перемещает последний вниз, создавая дополнительное усилие на лапах 4, Затем незначительным перемещением буровой штанги вниз осуществляется полный разворот лап 4 на осях б и вывод шарошек 3 в крайнее положение, при этом открывается канал 20 для увеличения подачи воздуха на забой. Воздушный поток, проходя через каналы 22, ударяется в отражатель 5, изменяет направление и попадает в.среднюю часть основания расширенной скважины. Это улучшает очистку забоя от продуктов разрушения перед каждой из шарошек,После полного разворота лап 4 с шарашками 3 увеличивается осевая нагрузка и производится расширение скважины на необходимом интервале,Формула изобретения1798470 Г -в иг.б Составитель Р.ЖелукевичТ.Ходакова Техред М,Моргентал Корректор М.Петро Реда роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород. ул.Гагарина, 10 аказ 757 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5