Грунтонос ударного действия

35200 Союз Советсниа Социалистичеснив Ресоублив. Кл. Е 21 Ь 49/02 с присоединением заявки М Приори митет ло дела зобретений и аткрытиори Совете МинистровсссР Опубликовано 21.Х,1972. Бюл Дата опублцкованцч описания летень М 2 УДК 622.243.68.05(088.8).Х.19 Авторыизобретения адиславлев и С. С. Хворостовск Московский ордена Трудового Красного Знамени геологоразведочный институт им. Серго Орджоникидзеаявител РУНТОНОС УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ осится к области буровых Изобретение отработ.Известны грунвключающие керковальню, распорческую камеру сПредлагаемыйотличается тем,поршня, установлштоком, шарнирнустройством. Этокоэффициент пол тоносы ударного депствпя, ноприемное устройство, цаное устройство ц ццлиндрцгрузом.грунтонос ударного действия что груз выполнен в виде енного над подпружиненным о связанным с распорным повышает энергию удара и езного действия грунтоноса. На фиг. 1 и 2 изображен предлаг грунтонос, в двух проекциях; ца фиг, 3 - рез кольца-захвата.Керноприемное устройство груп топоса ударного действия состоит из башмака 1, кернодержателя 2, керноприемного стакана 3, разъемной металлической гильзы 4 из топкого листового железа. Керноприемное устройство с помощью резьбы соединяется с наковальней 5, в нижней части которой имеются боковые окна 6, В корпусе наковальни 5 находится распорное устройство, состоящее из штока 7, на верхнем конце которого на резьбе навернута специальная направляющая втулка- предохранитель 8, а на нижнем, тоже на резьбе - гайка-кронштейн 9 с шарнирцо укрепленными на цей распорными кулачками 10,расположенными в окнах 6 наковальни 5; гофрированной трубки (спльфон) 11; пружины 12; прижимной втулки 13 с зажцмнымц гайками 14. К нижнему торцу наковальчц 5 5 прикреплена металлическая сетка 15, предохраняющая разжпмное устройство от загрязнения крупными кусками породы, Верхняя часть наковальни 5 герметично (на резьбе, а затем на сварке) соединяется с цилиндриче- О ской камерой 16, которая заканчивается упорным кольцом 17, соединяемым с камерой 16 с помощью резьбы. Внутри камеры 16 расположен груз, выполненный в виде поршня, состоящего из штока-ударника 18 с насаженны ми на него резиновыми манжетами 19 ц распорцымц металлическими шайбами 20; гаек 21, Шток-ударник 18 имеет щелевую прорезь 22 ц центральное продольное цилиндрическое отверстие 23, в которых помещаются продоль- О ная тяга 24 с навернутым на ее нижний конецограничителем 25 хода поршня и пружина 26.На верхний конец штока навернута ловительная муфта 27, в которую входит ловитель, состоящий цз захвата 28 с утяжелителем 29 ц 5 канатным замком, состоящим из корпуса замка 30, втулки 31, в которой раскреплен конец троса 32.Извлечение груцтоноса ударного действияцз скважины на поверхность осуществляется О прц помощи специального кольца-захвага, состоящего из корпуса 33 с прорезью 34 и шарнирно откидывающихся собачек 35.Грунтонос работает следующим образом.В собранном виде грунтоцос ударного действия опускается в скважину, обсаженную трубами 3 б, до упора башмака 1 в забой скважины,Грунтонос спускается либо сбрасыванием его в скважину, либо соединяется с ловителем на поверхности и опускается в скважину лебедкой бурового станка, расположенного ца поверхности. Для внедрения башмака 1 в грунт, необходимо, чтобы ловитель был соединен с грунтоносом. При втором способе спуска грунтоноса в скважину ловитель с грунтоносом соединяется еще на поверхности, При первом способе, т. е, при сбрасывании грунтоноса в скважину, вслед за грунтоносом на тросе 32 в скважину опускается ловитель, который, дойдя до грунтоноса, покоящегося ца забое скважины, соединяется с ловительцой муфтой 27 следующим образом.Захват 28 ловителя выполнен в виде ножниц, конец которых имеет конусообразную форму. Дойдя до грунтоноса, ножницы захвата 28 входят в конусообразное направление ловительной муфты 27. При этом под действием пружины 2 б головка продольной тяги 24, имеющая тоже конусообразную форму, с ограничителем 25 хода поршня находятся в крайнем верхнем положении и концы ножниц захвата 28 упираются в головку продольной тяги 24. Под действием веса ловителя пружина 2 б сжимается, головка продольной тяги утапливается, а ножницы захвата 28 перемещаются вниз по конусной части ловительной муфты 27. При этом раствор между ножницами захвата 28 уменьшается до тех пор, пока ножницы войдут в наиболее узкую часть ловительцой муфты 27. При достижении нокницами захвата 28 расширенной части лови- тельной муфты 27 ножницы захвата 28 раздвигаются продольной тягой 24, поднимающейся под действием усилия пружины 2 б, При этом ножницы захвата 28 головкой продольной тяги 24 находятся в раздвинутом положении и наружными скошенными выступами упираются в скошенный бурт лови тельной муфты 27, В таком виде грунтонос ударного действия полностью готов к отбору пробгрунта,Отбор проб грунта осуществляется следующим образом,Лебедкой бурового станка, расположенного на поверхности, наматывается трос 32 на барабан лебедки, т, е, ловитель поднимается вверх. При этом усилие лебедки через канат и ловитель передается на груз. Груз движется вверх. В самый начальный момент движения груза вверх в камере 1 б срабатывает распорное устройство. Верхний торец наковальни 5, специальная направляющая втулка-предохранитель 8 и пружина 12 освобождаются ог сжимающего их усилия, создаваемого весом груза. Под действием усилия пружины 12 5 о 15 сО 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 шток 7 вместе с втулкой-предохранителем 8 и гайкой кронштейном 9 поднимаются вверх. При этом угол наклона к горизонтали, шарнирно укрепленных на гайке-кронштейне 9, распорных кулачков 10 уменьшается и опц, выдвигаясь из корпуса наковальни 5, распирают грунтоцос в обсадных трубах и не дают ему возможности подниматься от забоя скважины.Направляющая втулка-предохранитель 8, гофрированная трубка (сильфон) 11, прижимная втулка 13 с зажимными гайками 14, резиновые манжеты 19, распорные металлические шайбы 20 и гайки 21 предохраняют полость камеры 1 б от поступления в него воздуха или воды. В связи с этим в камере 1 б в процессе движения груза вверх образуется разреженное пространство.При достижении ограничителем 25 высгупсв ударного кольца 17 под действием усилия лебедки бурового станка ограничитель 25 вмесге с продольной тягой 24, сжимая пружину 2 б, остаются на одном и том же месте относительно упорного кольца 17, а груз продолжает движение вверх, При этом головка продольной тяги 24 выходит из контакта с ножницами захвата 28. В течение всего времени подъема груза ножницы захвата 28 стремятся уменьшить свой раствор и тем самым выйтя из зацепления с ловительцой муфтой 27. Однако этому препятствует головка продольной тяги 24, которая уходит вниз, и ножницы захвата 28, уменьшив свой раствор, выходят из зацеплепия с ловительной муфтой 27. Этому способствует также конусообразная форма контактных поверхностей между ножницами захвата 28 и ловительной муфтой 27. Срабатывает ловитель. Груз вверх больше не движется, а под действием собсгвенного веса и перепада давления над и под грузом с большим ускорением движется вниз. Г 1 ри этом груз посредством штока-ударника 18 вначале утапливает шток 7 с направляющей втулкой-предохранителем 8 и гайкой- кронштейном 9, сжимая пружину 12 и уводя распорные кулачки 10 в корпус наковальни. Таким образом производится освобождение грунтоноса от обсадных труб, на что расходуется совсем незначительная часть энергии, запасенной грузом. Затем груз посредством штока-ударника 18 наносит мощный удар по верхнему торцу наковальни 5, и грунтонос по. гружается в грунт.Величина погружения грунтоноса за каждый удар, а также начало прекращения по. гружения грунтоноса в грунт устанавливаются в момент соединения ловителя с грунтоно. сом по длине троса 32, дополнительно сматываемого с барабана лебедки после каждого удара (ца тросе имеются метки через определенные интервалы),В том случае, если глубина погружения грунтоноса в грунт за один удар недостаточна, то по описанной выше схеме снова соединяют ловитель с грунтоносом, раскрепляютпоследний в трубах и повторно наносят удары груза по наковальне 5. Так продолжается до тех пор, пока грунтонос внедрится в грунт на необходимую глубину или прекратится дальцейшее его продвижение.После того, как в последний раз ловитель срабатывает и отсоединяется от грунтоноса, грунтонос отсоединяется от обсадных труб, а груз наносит удар по наковальне 5, производится извлечение грунтоноса из скважины по следующей схеме.В скважину, в обсадные трубы 3 б сбрасывается специальное кольцо-захват внутрь которого через прорезь 34 пропускается трос 32. В обсадных трубах 3 б кольцо-захватдвижется под собственным весом. Кольцо-захват сбрасывается так, чтооы его торец, имеющий наружный скос, находился внизу. При этом собачки 35 кольца-захвата пе мешают движению последнего, так как имеют возможность при встрече препятствий поворачиваться на шарнире и скрываться в корпусе 33 кольца- захвата. Кольцо-захват достигает ловителя. Диаметр внутреннего цилиндрического отверстия кольца-захвата бсльше диаметра канатного замка, однако меньше величины максимального рассгояния между наружными скошенными выступами ножниц захвата 28 даже в том случае, когда ножницы находятся в сжатом положении. Поэтому кольцо-захват пропускает внутри себя канатный замок и садится ца наружные скошенные выступы ножниц захвата 28. В таком положении кольцо- захват не дает возможности ножницам захвата 28 разжиматься и увеличивать раствор. Этим самым предотвращается возможность соединения ножниц захвата 28 с ловительной муфтой 27. Затем с лебедки бурового станка пропускается трос 32, и ловитель с кольцом- захватом опускается внутрь упорного кольца 17 груцтоноса (наружный диаметр кольца захвата мецьше внутреннего диаметра упорного кольца 17 по выступу). Собачки 35 кольца-захвата, пройдя выступ упорного коль ца 17, под собственным весом отбрасываютсяи занимают положение, показанное на фиг.З.Величина расстояния между наружными концами собачек 35 больше диаметра упорного кольца 17 по выступу. Теперь лебедкой буро вого станка поднимается ловитель, на котором сидит кольцо-захват. При этом собачки 35 кольца-захвата, дойдя до выступа упорного кольца 17, упираются в выступ и, таким образом, вместе с ловителем из скважины из влекается грунтоцос. Шток-ударник 18 поршня грунтоноса при этом покоится на наковальне 5, а поэтому распорные кулачки 10 скрыты в корпусе наковальни 5 и це мешают извлечению груцтоцоса нз скважины.20 После извлечения груцтоноса из скважиныпа поверхность ловитель отсоедицяется от грунтоноса. Из упорного кольца 17 извлекается кольцо-захват с помощью утапливания обачек 35 в корпус 33 кольца-захвата подсоб ным инструментом (например, проволокой)или с помощью отсоединения упорного кольца 17 от камеры 1 б. Затем керцоприемное устройство освобождается от породы, и процесс отбора проб груцта повторяется.30Предмет изобретенияГрунтонос ударного действия, включающийкерноприемное устройство, наковальню, распорное устройство и цилиндрическую камеру 35 с грузом, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии удара и коэффициента полезного действия грунтоноса, груз вььполцен в виде поршня, установленного над подпружиненным штоком, шарнирно связанным с 40 распорцым устройством,35200 а вя а яда ю 1 ВзПЫ фр 1 22 Гб ГФ Г Р 7р 2 28 Л оставитель И. Тито Корректор О. Волков Техред Л. Ев едактор С. Тит ипография, пр. Сапунова, 2 каз 3675/14 Изд,1302 Тираж 406 Подписное 1 ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская набд, 4/5