Ковшовый бур инженера будика м. а.

ИСА ЕТЕНИ Гьф .(54) КА М (57) ковщовый ЖЕНЕРА Изобр ехник о рохо урфо иями С 3 разграсширпуса бура от ехнологически Ф СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСЙУБЛИН УДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИИ ОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство ССУ 1170105, кл, Е 21 В 7/24, 198Авторское свидетельство СССРУ 1076565, кл. Е 21 В 7/24, 198 дки в иЦе узки рени етение относитс е и м,б. исполь рыхлых породах ахтных колодцев ь изобретения -к буроовано для скважин с уширеускорение породы и Возможнос1362812 20 тей эа счет образования уширения влюбом интервале скважины. Бур включает составной с разъемом в горизонтальной плоскости корпус (К) 15 страверсой (Т) 14, имеющей центральное отверстие, дугообразные ирадиальные пазы, Через центральное от,верстие Т 14 пропущена полая штанга1 с возможностью осевого перемещения,С К 15 соединена штанга 1 с винтовымнаконечником 2 и кольцевым ножом 3.Со штангой 1 скреплена пЬдпружиненная каретка 8 с дугообразными пазами, соединенная фиксатором 10 с фланцем 16, скрепленным с ведущей штангой 17, Через дугообразные пазы пропущены с возможностью поворота направляющие Н) 13, соединенные .верхними концами с фланцем 16, а нижними -с Т 14. На Н 13 установлены шестерни23. Они кинематически связаны с закрепленным на штанге 1 центральным 1 Изобретение относится к буровой технике и может быть использованодля проходки в рыхлых породах скважин, шурфов и шахтных колодцев с уширениями.Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет образования уширения в любом интервале скважины и повышение эффективности работы за счет уменьшения эат рат энергии на разгрузку корпуса отпороды.На фиг,1 изображен ковшовый бур,продольный разрез; на фиг.2 - видА на фиг.1; на фиг,3 - разрез Б-Б на фиг,1, со сложенными расширительныминожами; на фиг.4 - то же, с выдвинутыми расширительными ножами; нафиг.5 - сечение В-В на фиг,4; нафиг.6 - вид Г на фиг.5,Ковшовый бур состоит из полойштанги, на винтовом наконечнике 2 которой жестко закрепленыкольцевойвертикальный нож 3 и ножи 4, выполненные в виде кольцевых секторов,расположенных под острым углом к горизонтальной и вертикальной плоскостям и образующие окна 5 для прохода зубчатым колесом 24 и скреплены содной из вершин ножа 19. К штанге 1и к К 5 прикреплены ножи 4. Ножи 3и 4 образуют грунтоприемные окна 5.С Т 14 посредством размещенного свозможностью перемещения в ее радиальном пазу пальца соединена вершинакаждого расширительного ножа 19 треугольной формы, При вращении бура почасовой стрелке Н 13 и шестерни 23 сколесом 24 поворачиваются до упора вдугообразных пазах. Крутящий моментпередается штанге 1 и наконечник 2врезается в грунт. По каретке 8 скользит Н 13, сжимая ее пружину, и К 15разделяется на составные части, Прирасширении скважины бур вращают против часовой стрелки, Н 13 с шестерней 23 и колесом 24 поворачиваются вдугообразном пазу, ножи 19 раскрываются и внедряются в породу. 2 з.п.ф-лы, 6 ил,2породы. Режущие кромки 6 ножей 4 находятся на одном уровне и выступают за режущую кромку 7 кольцевого ножа 3, Полая штанга 1 верхним концом жестко закреплена на каретке 8 и имеет пружину 9. Каретка 8 снабжена фиксаторами 1 О, установленными на осях 11 и имеющими пружины 12, Направляющие 13 подвижно закреплены на траверсе 14 корпуса 15 и жестко свя- заны с фланцем 16 ведущей штанги 17Траверса 14 и каретка 8 имеют дугообразные пазы 18, в которых могут поворачиваться направляющие 13 каретки 8. Поворотные расширительные ножи 19 имеют треугольную. форму 20 в плане, имеют режущую кромку и с помощью пальцев 21 закреплены в радиальных пазах 22 траверсы 14. Ножи скреплены с боковыми шестернями 23, установленными на направляющих 13. Шестерни 23 кинематически связаны с центральным зубчатым колесом, установленным на полой штанге 1, Направляющие 13, каретка 8, шестерни 23 и колесо 24 образуют механизм поворота расширительных ножей. Корпус 15 выполнен составным с разъемом в горизонтальной плос1362812 разжимается до соприкосновения конусных поверхностей 25 корпуса 5, Освобождение от упоров фиксаторы 10 поворачиваются в осях 11 под действием пружин 12 в исходное положение,Уширяют скважину следующим образом.Ковшовый бур опускают на заданную глубину, при этом расширительные ножи 19 сложены. Ведущей штанге 17 с флан цем 16 и направляющим 13 сообщают вращение против часовой стрелки. Вследствие сопротивления грунта корпусу 15 при его вращении направляющие 13 и установленные на них шестерни 23, связанные с ножами 19, поворачиваются в дугообразных пазах 18 каретки 8 и траверсы 14 вместе с центральным колесом 24При этом расширительные ножи 19 внедряются в породу до упора направляющих 13 в .траверсу 14 и каретку 8. Происходит вращение ковшового бура с раскрытыми расширительными ножами.При перемещении ковшового бура вверх производится уширение скважины на заданную высоту. По достижении заданной высоты уширения производят реверс вращения и ножи 19 складываются. В таком положении ковшовый бур извлекают из скважины или производят очистку скважины от разбуренной породы. Формула и з о б р е г е н и я 1.Ковшовый бур, включающий корпус с траверсой, с ножамии с грунтоприемными окнами, поворотные расширительные ножи с механизмом их поворота и ведущую штангу, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью ускорения разгрузки корпуса от породы и расширения технологических возможностей за счет образования уширения в любом интервале скважины, он снабжен полой штангой с винтовым наконечником на нижнем конце, подпружиненной кареткой, скрепленной с верхним концом полой штанги, фланцем, скрепленным с ведущей штангой и примыкающим к каретке, и фиксатором для соединения каретки с фланцем, при этом в каретке выполнены дугообразные пазы, а в траверсе - центральное отверстие, дугообразные и радиальные пазы, причем корпус выполнен составным с разъемом в горизонтальной плоскости,кости по конусной поверхности 25 с вершиной конусности, направленной вверх, Для облегчения поворота направ-, ляющих 13 предназначен блок 26 под 5 шипников, а также подшипники 27 и 28, Втулки 29 защищают пазы 22 от породы, Полая штанга 1 пропущена в центральное отверстие траверсы (не показано) с возможностью осевого перемещения, 10Ковшовый бур работает следующим образом.Ковшовый бур устанавливают нагрунт. Ведущей штанге 17 с фланцем16 и жестко связанным с ней направ ляющим 13 сообщают вращение по часовой стрелке, Вследствие сопротивления винтового наконечника 2 и ножей 4 при забуривании в грунт направляющие 13 и установленные на них шестер ни 23, связанные с ножами 19, поворачиваются в дугообразных пазах 18 каретки 8 и траверсы 14 вместе с цен" . тральным колесом 24 до упора. При этом расширительные ножи 19 складываются. Происходит передача крутящего момента каретке 8 и жестко связанной с ней полой штанге 1, траверсе 14 и корпусу 15, Винтовой наконечник 2 внедряется в породу и на ведущей З 0 штанге 17 создается тяговое усилие в сторону забоя. Затем вступают в работу ножи 4 в виде кольцевых секторов, которые режущими кромками 6 срезают породу и направляют ее в окна 5, образованные ножами 4, Кольцевой нож 3 режущей кромкой 7,обуривает периферийную часть забоя, калибруя скважины. После заполнения корпу а породой бур поднимают, Разряжение, 40 которое создается под буром при его подъеме, устраняется воздухом, поступающим по полой штанге 1, Извлеченный из скважины ковшовый бур поднимается. Неподвижный упор базовой ма шины (не показаны) в осевом направлении (воздействие его условно показано стрелками) воздействует на подпружиненные фиксаторы 1 О, поворачивает их вокруг осей 11, упирая в ка ретку 8. При дальнейшем подъеме корпуса 15 направляющие 13 скользят в каретке 8, сжимая пружину 9. Происходит разделение составных частей корпуса 15. Разгрузку корпуса производят под действием собственного веса породы и центробежной силы, возникающей при вращении бура. Освобожденный от породы бур опускают, Пружина 91362812 б расширительные ножи выполнены треугольной формы, а механизм их поворота - в виде направляющих, пропущен" ных в дугообразные пазы траверсы и каретки, центрального зубчатого коле 5 са, закрепленного на полой штанге, шестерен, каждая иэ которых установлена на направляющей, кинематически соединена с центральным зубчатым 10 колесом и скреплена с одной из вершин расширительного ножа, при этом каждый расширительный нож одной иэ свободных вершин соединен с траверсой посредством пальца, размещенного 15 с возможностью перемещения в радиаль- ном пазу траверсы, верхние концы направляющих скреплены с фланцем, нижние концы соединены с траверсой с возможностью поворота направляющих в дугообразных пазах траверсы и каретки, а полая штанга пропущена в центральное отверстие траверсы с воэможностью осевого перемещения и ее нижний конецсоединен с нижней частью корпуса. 2. Бур по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что он снабжен кольцевым ножом, прикрепленным к нижней части корпуса, прои этом ножи выполнены в виде кольцевых секторов, расположенных под осрым углом к вертикальной и горизонтальной плоскостям и прикрепленных к нижней части корпуса и к полой штанге, а грунтоприемные окна образованы ножами и кольцевым ножом3 Бурпоп отличаю щ и й с я. тем, что составные части корпуса сопряжены по конусной поверхности, причем вершина поверхности расположена выше поверхности разъема.1362812 В гФиг Составитель Л,Черепенкиндактор Н.Горват Техред Л.Сердюкова орректор С.Шекма Тираз ВНИИПИ Государ по делам изо 13035, Москва, Ж