Шнековый бур

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСЙУБЛИН 09) (И) А 1 В 724 ЕНИ тво. СССР1981. я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРМТИЙ ОПИСАНИЕ И(71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт неного машиностроения(56) 1. Авторское свидетельсУ 1002499, кл. Е 21 В 7/24(54)(57) ШНЕКОВЫЙ БУР по авт.с В 1002499о т л и ч а ю щ и й тем, что, с целью расширения технологических возможностей пугем обеспечения работы бура в резимах вращательного или ударно-вращательного шнекового бурения, в верхней части опорной трубы выполнены лабиринтные щазы, а внутренняя поверхность шнековой трубы имеет кулачки и упоры,.причем кулачки размещены в лабиринтных пазах с возможностью пере" мещения по ним, а упоры установлены напротив шлицевых пазов ударника с возможностью перемещения по ним и взаимодействия с его верхней торцовой поверхностью. 1 йе114Изобретение относится к устройствам для бурения.По основному авт. св.Ф 1002499известен шнековый бур, включающийпустотелую шнековую трубу, соеди ненную с переходником, размещеннъйв нем ударник, наковальню с буровымдолотом и опорную трубу, у которогонаковальня снабжена установленнымконцентрично опорной трубе патруб Оком, на наружной поверхности которого выполнены выступы, на внутренней поверхности ударника также выполнены выступы с возможностью ихвзаимодействия, при этом переходник 15соединен с верхней частью ударникапосредством шлицевого соединения 1 11.Недостаток известного шнековогобура заключается в том, что егоконструкция не позволяет в процес Осе бурения переключать бур с ударно"вращательного действия на вращательное и наоборот, что сужает технологические возможности бура,Целью изобретения является расширение технологических возможностейшнекового бура путем обеспеченияего работы в режимах вращательногоили ударно-вращательного шнековогобурения. ЗОУказанная цель достигается тем,что в шнековом буре, включающем пус"тотелую шнековую трубу, соединенную .с переходником, размещенный в нейударник, наковальню с буровым долотом и опорную трубу, у которого наковальня снабжена установленнымконцентрично опорной трубе патрубкоы, на наружной поверхности которого выполнены выступы, на внутренней поверхности ударника также выполнены выступы с возможностью ихвзаимодействия, при этом переходниксоединен с верхнеч частью ударникапосредством шлицевого соединения,45в верхней части опорной трубы выполнены лабиринтные пазы, а внутренняяповерхность шнековой трубы имееткулачки и упоры, причем кулачкиразмещены в лабиринтных пазах с0возможностью перемещения по ним,а упоры установлены напротив шлицевых пазов ударника с возможностьюперемещения по ним и взаимодействияс его верхней торцовой поверхностью.55На Аиг. 1 изображен шнековый .бур,продольный разрез; на фиг. 2 - вид Ана Фиг. 1; на Лиг. 3 - разрез Б-Б 3826 3на Аиг, 1, при работе бура. в режиме ударно-вращательного бурения; на Лиг. 4 - то же., при работе бура врежиме вращательного бурения, на фиг. 5 - развертка лабиринтных пазовшнекового бура.Шнековый бур имеет пустотелую шнековую трубу 1 (фиг, 1) и размещенный в ней ударный механизм, включающий наковальню 2, жестко связанную с буровым долотом 3 и имеющую подшипниковый узел 4, через которыйнаковальня соединяется с опорной трубой 5. На торцовой части наковальни выполнены один или несколько винтовых выступов б, имеющих наклонные поверхности вверх по ходу вращения. К наковальне прикреплен патрубок 7с выступами на верхнем конце, причем количество выступов соответствует количеству винтовых выступов наковальни. Ударник 8 имеет в нижней части ответные винтовые выступы 9, а на боковой части выступы, 10, взаимодействующие с выступами патрубканаковальни 2. В верхней части ударника имеются прорези 11 шлицевого устройства.Шлицевое устройство состоит из корпуса 12 и взаимодействующих сним кулачков.13, на нижней боковойчасти корпуса 12 имеются пальцы сподшипниками 14, входящими в прорези 1 ударника 8. На боковой поверхности корпуса 12 выполнены лабиринтные пазы 15 в которых размещаютсякулачки 13 (Аиг. 2 и 5),На внутренней боковой поверхности пустотелой шнековой трубы 1 науровне верхней части ударника 8 имеются два упора 1 б, которые благодаряналичию лабиринтных пазов могутиметь два положения - одно вдольпрорезей 11 и второе, смещенное на90 ф по отношению к прорезям 15(Йиг. 3 и 4) .Работа шнекового бура осуществляется следующим образом,В режиме ударно-вращательного бурения,Исходное положениеф кулачки 13находятся в лабиринтных пазах 15в положении, при.котором упоры 1 брасполагаются против прорезей 11,в верхней части ударника Я (Лиг.1 и 3).,При вращении шнековой трубыкулачки 13 вращают корпус 12шлицевого устройства, а тот, в свою1143826 очередь, передает вращение черезпальцы 14 ударнику 8. Вначале вращения долото 3, а вместе с ним инаковальня 2 с патрубком 7 удерживаются от вращения реактивным усилием 5долота, благодаря чему происходитперемещение винтовых выступов 9 ударника 8 относительно наковальни 2и ударник поднимается вверх на высоту винтового выступа 6, а затем Цсрывается с него и наносит удар понаковальне 2. Упор 16, находясьпротив прорези 11 не препятствуетподъему ударника 8, поскольку прорезь 11 входит свободно в упор 16. 15При подъеме ударника вместе с нимподнимаетоя выступ 10, который к концу подъема выходит на уровень вьк:тулов патрубка 7 и в момент соскакивания ударника с винтового выступа 206 наковальни 2 происходит соприкосновение выступа 10 с выступамипатрубка 7 и совместное их вращение в течение всего времени падения ударника 8. Вконце падения ударника 8 происходит расцепление выстула 10 с выступом патрубка 7, сновапрекращается вращение наковальни 2.и связанного с ней долота 3 и процесс повторяется. 30Таким образом, в режиме ударновращательного бурения шнековый буросуществляет следующие функции:постоянное вращение.шнековой колонны, с частотой, обеспечивающей вынос35выбуренной породы; интенсивное внед. ,рение резцов долота в породу под од, новременным воздействием усилия.подачи и ударов, наносимых.ло нако1 вальне прерывистое вращение доло 40, та, под воздействием боковых ударов,обеспечивающих разрушение породына участке применения долота,4Совместное воздействие указанных факторов обеспечивает интенсивное разрушение твердой породы и вынос ее на поверхность.В режиме вращательного шнекового бурения.При бурении мягких пород, разрушение которых не требует дополнительных ударов, необходимо повернуть шнековую трубу 1 путем проворота бурильной колонны с поверхности в обратном направлении, .приподнять ее вверх, а затем снова повернуть назад до упора и опустить вниз. При этом кулачки 13 перемещаются по ла-, биринтным пазам 15 относительно корпуса 12 шлицевого устройства. При этом упоры 16 смещаются относительно прорези 11 ударника на 90 При вращении шнековой трубы 1 в пря. мом направлении кулачки 13 заходят в вырез лабиринтных пазов и фиксируются в осевом направлении (Фиг.;,2), В указанном положении лопасть долота совпадает с нижней лопастью шнека с тем, чтобы обеспечить вынос породы. Вследствие того, что упоры 16 препятствуют подъему ударника 8, последний вращается вместе с наковальней 2 и долотом 3, что и необходимо для осуществления обычного шнекового бурения.Переход на ударно-вращательный способ. бурения осуществляется в обратной последовательности.Применение предлагаемого шнекового бура с изменяемым режимом работы позвбляет избежать непроизводительных затрат времени на замену бурового инструмента и облегчить труд буровой бригады.1143826 Тиразс 540ственного комитета бретений и открытий Ж, Рауюская наб Зака СССР д. 4 НПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,Составитель Л. едактор Ан. Шандор Техред С,йовми