Устройство для бурения шурфов

ОП ИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликло делам изобретеиий и открытий(72) Авторы изобретения В. Л. Гой и Ю. Б, Зицер Всесоюзный ордена Ленина проектно;изыскательский,и научно-исследовательский институт Гидропроект им. С. Я. Жука(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШУРФОВ 1Изобретение относится к строительному делу и горной промышленности, а именно к бурению шурфов и скважин большого диаметра преимущественно в мягких породах.Известно устройство для бурения с разгрузкой, шурфобура путем выворачивания 5 его эластичного породоприемника, содержащее ведущую штангу, корпус с породоразрушающим инструментом, приемный бункер с эластичными стенками и механизмом выворачивания бункера в виде полого штока 1.Недостатком данного устройства является невозможность полной механизации разгрузки бура от породы.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для бурения шурфов, вклю чающее привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элементами, приемный бункер с эластичной обечайкой и механизмом выворачивания бункера, имеющего полый шток. Устройство позволяет полностью механизировать разгрузку бура20 от породы со слабой связью между частицами 2.Недостатком данного устройства является низкая эффективность процесса очистки 2шурфобура от пород пластичной консистенции (глин и суглинков).Цель изобретения - повь 1 шение эффективности процесса разгрузки.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для бурения шурфов, включаю. щем привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элемента ми, приемны й бункер с эластичной обечайкой и механиз а выворачивания бункера, имеющего полый шток, верхний торец полого штока имеет кулачки, выполненные с уклоном в направлении вращения штока при разгрузке приемного бункера, а привод имеет кулачки, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками штока, при этом полый шток подпружинен относительно привода,На фиг. 1 изображено устройство в положении бурения; на фиг. 2 - разгрузка устройства от выбуренной породьц на фиг. 3 - механизм захвата полого штока с деталями для создания колебательного движения (вибрации) породоприе много органа.Устройство для бурения шурфов и скважин большого диаметра с его разгрузкой состоит из ведущей штанги 1 и укреплен 987070нус 20 под усилием пружины 19 загоняет шарики 14 в радиусную канавку 21 и обойма 18 опускается вниз, фиксируя между собой в осевом направлении сепаратор 13 и втулку 15, причем сепаратор может вра 55 ного на ней каркасного типа корпуса 2, снабженного породоразрушающими элементами 3 и забурником 4. Внутри корпуса 2 размещен приемный бункер, состоящий из эластичной обечайки 5 и днища 6.На ведущей штанге 1 одет полый шток 7, нижний конец которого закреплен к днищу 6 бункера, а к верхнему торцу штока жестко присоединен механизм 8 захвата, неподвижная часть которого размещена на приводе 9 шурфобура. Шток 7 с механизмом 8 захвата составляет механизм выворачивания приемного бункера. Окна в днище 6 приемного бункера постоянно ориентированы относительно режущих лезвий 3, а ведущая штанга 1 выполнена некруглого сечения таким образом, что полый шток 7 15 имеет возможность только поступательного движения относительно ведущей штанги. В свою очередь механизм захвата состоит (фиг. 3) из фланца 10, неподвижно укрепленного на штоке 7, в отверстия которого вставлены с зазором пальцы 11, служащие одновременно направляющими для пружин 12. Пальцы 11 крепятся на сепараторе 13, имеющем в своей верхней части зачеканенные по кромкам отверстий шарики 14. На приводе 9 шурфобура установлена неподвиж ная втулка 15, на нижнем торце которой выполнены кулачки 16 с односторонней наклонной поверхностью с уклоном в направлении вращения ведущей штанги 1 при разгрузке, а верхний торец фланца 10 снабжен кулачками 17 с конгруэнтной поверхностью, На втулке 15 подвижно установлена обойма 18, между обоймой и приводом 9 размещена пружина 19. Нижняя часть обоймы 18 выполнена с направляющим конусом 20, а на боковой поверхности втулки 15 имеется радиусная канавка 21,Устройство работает следующим образом.В положении, когда приемный бункер находится внутри корпуса 2, шурфобур опускают на забой и при вращении ведущей штанги 1 идет разрушение породы породоразру шающими элементами 3 и заполнение породой приемного бункера. По заполнении бункера ведущую штангу 1 поднимают на поверность до замыкания подвижной и неподвижной частей механизма захвата 8. Замыкание происходит в следующем порядке: при подаче сепаратора 13 вверх боковой поверхностью втулки 15 шарики 14 выталкиваются в своих отверстиях в радиальном отношении от оси устройства. При дальнейшем движении сепаратора3 вверх шарики 14 встречают конус 20 обоймы 18 и перемещают последнюю, сжимая пружину 19 до тех пор, пока центры шариков 14 и радиусной канавки 21 не окажутся на одном уровне. В этом положении кошаться относительно втулки на шариках.Таким образом, полый шток 7 оказывается подвешенным к приводу 9 через пружину 12 с возможностью вращения вокруг своей продольной оси и поступательного движения вверх-вниз на величину сжатия пружины 12 и слабины эластичной обечайки 5, которые должны превышать высоту кулачков.После замыкания между собой подвижной и неподвижной частей механизма 8 захвата ведущую штангу 1 подают вниз, приемный бункер выворачивается и всему буровому устройству сообщает вращение от привода 9. Ведущая штанга вращает полый шток с фланцем 10 и кулачками 17.При неподвижных кулачках 16 происходит их размыкание с кулачками 16 под действием момента привода и замыкание пружинами 12, Таким образом, приемный бункер получает колебательное движение, частота и амплитуда которого зависит от числа кулачков, количества оборотов привода и высоты кулачков. Под действием центробежных сил и вибрации выбуренная порода интенсивно разгружается.После очистки приемного бункера приподнимают обойму 18 вверх, шарики 14 освобождаются от захвата и подвижная часть механизма захвата вместе с полым штоком, эластичной обечайкой и днищем под действием собственного веса укладываются в корпус 2. В сложенном виде устройство на ведущей штанге опускают на забой скважин и цикл работы повторяется.Технико-экономический эффект от предложенного изобретения выражает в резком повышении эффективности процесса разгрузки шурфобура от выбуренной породы и позволяет производить автоматическую разгрузку шурфобура при проходе грунтов пластичной консистенции (типа глин).формула изобретенияУстройство для бурения шурфов, включающее привод, ведущую штангу, корпус с породоразрушающими элементами, приемный бункер с эластичной обечайкой и механизм выворачивания бункера, имеющего полый шток, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности процесса разгрузки, верхний торец полого штока имеет кулачки, выполненные с уклоном в направлении вращения штока при разгрузке приемного бункера, а привод имеет кулачки, установленные с возможностью взаимодействия с кулачками штока, при этом полый шток подпружинен относительно при вода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент ГДР Мо 114993, кл. 424 7,опублик 19742. Авторское свидетельство СССРМо 624990, кл. Е 21 В 7/24, 1976 (прототип).РедактоЗаказ 10 ешетник Н. Воловик79ВНИИПИ 113035, МоеФилиал ППП Составитель Л. Че Техред И, Верес Тираж 600Государственного к ам изобретений и ва, Ж - 35, РаушсПатентъ, г. Ужгород епенкинаКорректорПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная,