Устройство для ввода элементов в стенку скважины

ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОИ.КИУ СВ ВТИЗЬСТВУ Союз Сстветскмк Социапистнческик Республик(51)М. Кл. Е 21 В 47/00 с прмсоедимением заявим йо Государственный комитет СССР но деааи изобретений н открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ЭЛЕМЕНТОВ В СТЕНКУСКВАЖИНЫ да 1 . Изобретение относится.к исследованию грунтов в скважине различнымиметодами и может быть использовано,например, для заложения радиоактивных Зреперов при исследовании послойныхдеформаций грунтовых массивов и от-метке глубин перфораций,Известны устройствадля ввода эле-.ментов в стенку скважины, содержащеенаправляющую трубу, шарнирно-сочлененный механизм ввода элемента, соединенный со штоком реверсивного привоНедостатком устройств является воз.1 можность работы только в скважинах большого диаметра.Известно также устройство для ввода элементов в стенку скважины, содержащее Направляющую струбу с многозвенным механизмом, начальное звено которого соединено с вводимым элементом, конечное - со штоком реверсивного привода, а звенья снабжены фиксаторами 2.Недостатком данного устройства является возможность ввода элементов только в слабые грунты, что сужает область его применения, Это обусловлено тем, что ввод -элементов произ- ЗО водится только за счет поступательного перемещения,Цель изобретения - увеличение глубины ввода путем обеспечения передачи крутящего момента от штока к вводимому элементу.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено установленнойвнутри звеньев гибкой передачей, связанной при помощи конических шестер-ней с вводимым элементом и штокомреверсивного двигателя.Гибкая передача выполнена в видебесконечной цепи, надетой на звездочки, которые установлены с возможностью вращения в начальном и конечном звеньях, причем в звеньях выполнены отверстия для размещения Фиксаторов в виде Т-образных пальцев, ав направляющей трубе установлены приспособления для извлечения фиксаторов из отверстий при подходе звеньев к криволинейному участку направляющей трубы и приспособления длявведения фиксаторов в отверстия привыходе из криволинейного участка направляющей трубы, при этом приспособ.пения для извлечения фиксаторов вылоиены в виде клиновидных.бортиков,входящих в зазор между Т-образными,1 альцами и стенками звеньен, приспособления для введения фиксаторов выполнены в виде клиновидных выступов, а в отверстиях на звеньях и на Т-образных пальцах фиксаторов выполнены кольцевые проточки, н одни из которых установлены пружинные шайбы.5Йа фиг. 1 приведено предлагаемое устройство, осевой разрез;на фиг.2 то же, общий вид, на фиг.3 . - разрез А-А на фиг.1, на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1, на фиг.5 - разрез В-В на фиг.2.Устройство для ввода элементов в стенку скважины состоит из направляющей трубы 1, внутри которой расположен многозвенный механизм, состоящий из звеньев 2, соединенных при помощи осей 3 с надетыми на них роликами 4. Многозвенный механизм выполнен составным из отдельных секций, каждая из которых состоит из несколь ких звеньев 2, На крайних звеньях каждой секции установлены звездочки 5 и 6, посаженные на втулки 7 и 8. Звездочки 5 имеют на своей боковой поверхности прорези, а звездочки 6 - 25 сопряженные, с ними выступы. Внутри каждой секции на звездочки 5 и 6 надеты бесконечные цепи 9. Между стенками звеньев 2 и цепями 9 установлены ролики 10. Секции многозвенного механизма стыкуются при помощи осей 11 проходящих внутри втулок 7 и 8. Звездочка 12 начального звена 13 начальной секции выполнена заодно с конической шестерней 14, входящей в зацепление с коничес 35 кой шестерней 15, насаженной на вал 16, на шлицевой участок которого насажен вводимый в грунт элемент 17. На наружной конической поверхности вводимого элемента выполнена винто вая нарезка. Звездочка 18 конечного звена 19 конечной секции многозвенного механизма выполнена заодно с конической шестерней 20, входящей в зацепление с конической шестерней д 5 21, насаженной на шток 22 реверсивного привода вращательно-поступательного движения. Шток 22 соединен с конечным Мвеном 19 многозвенного механизма через двойной упорный шари- О коподшипник 23. В каждом звене 2 многозвенного механизма выполнены по два отверстия 24, сопряженные с соответствующими отверстиями на смежных звеньях. В отверстия 24 входят Т-образные фиксаторы 25 с кольцевымИВпроточками, проходящие между упоров 26, закрепленных на боковых поверхностях звеньев 2, В отверстиях 24 выполнены кольцевые проточки, н которые вставлены пружинные шайбы 27. 60 В вертикальной части направляющей трубы 1 до криволинейного участка последовательно установлены клиновидные выступы 28 и клиновидные бортики 29, В горизонтальном участке направляющей 65 трубы после криволинейного участка последовательно установлены клиновидные бортики 30 и клиновидные выступы 31.Устройство работает следующим образом.В исходном положении все звенья 2 многозвенного механизма введены в направляющую трубу 1, а вводимый элемент 17 надет на шлиценой нал 16.Направляющая труба 1 и шток 22 выполняются из отдельных секций. Устройство при помощи направляющей трубы опускается н скважину на требуемую глубину. В процессе этого погружения последовательно наращиваются секции направляющей трубы 1 и штока 22.После достижения заданной глубины направляющую трубу 1 закрепляют в устье скважины, шток 22 соединяют с реверсивным приводом возвратно- поступательного движения. Затем привод включают, н результате чего шток 22 передает поступательное движение звеньям 2 многозвенного механизма и через конические шестерни 21 и 20, звездочку 18, цепи 9, ,звездочки 5,6 и 12, конические шестерни 14 и 15 и вал 16 передает вращательное движение вводимому элементу 17.При подходе звеньев 2 к криволинейному участку направляющей трубы 1 клинонидные бортики 29, попадая в зазор между Т-образными фиксаторами 25 и стенками звеньев 2, извлекают фиксаторы из отверстий 24. После извлечения фиксаторов 25 из отверстий 24 смежные звенья 2 теряют жесткое соединение между собой и последовательно проходят криволинейный участок направляющей трубы 1, при этом нарушается соосность отверстий 24 смежиых звеньев 2. После прохождения криволинейного участка направляющей трубы оси отверстий 24 смежных звеньев 2 совпадают, фиксаторы 25 вдавливаются в отверстия 24 клиновидными выступами 31. Таким образом, вводимый элемент 17, вращаясь, вдавливается н грунт через стенку скважины. Поскольку на конической части вводимого элемента 17 выполнена винтовая нарезка, то при его вращении происходит ввинчивание элемента в грунт, что снижает осевое усилие, необходимое для его ввода. Количество секций многозвенного механизма выбирается исходя из требуемой глубины ввода элементов в грунт, при этом секции стыкуются при помощи осей 11.После ввода элементов 17 на требуемую глубину в стенку скважины привод вращения отключают, а привод поступательного днижения нключают в противоположном направлении. В результате этого многозвенный механизм изнлекается из стенки скважины. Поскольку диаметр элемента 17 больше размера звеньев 2, а коническая часть его завинчена в грунт, то элемент при извлечении многозвенного механизма снимается со шлицевого участка вала 16 и остается в грунте.При подходе звеньев 2 к криволинейному участку направляющей трубы 1 со стороны горизонтального участка клиновидные бортики 30, попадая в зазор между Т-образными фиксаторами 25 и стенками звеньев 2, извлекают фиксаторы из отверстий 24. После извлечения фиксаторов 25 из отверстий 24 смежные звенья 2 теряют жесткое соединение между собой и последовательно проходят криволинейный участок направляющей трубы 1, при этом нарушается соосность отверстий 24 смежных звеньев 2. После ввода всех звеньев 2 многозвенного механизма в направ ляющую трубу 1 устройство извлекают из скважины.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет вводить элементы в прочные грунты за счет его ввинчива- д 5 ния и вдавливания в грунт при вращательно-поступательном движении привода, что существенно снижает усилие, необходимое для ввода элемента. Это расширяет область применения уст-ЗО ройства. формула изобретения1. Устройство для ввода элементов35 в стенку скважины, содержащее направляющую трубу с многозвенным механизмом, начальное звено которого соединено с вводимым элементом, конечное - со штоком реверсивного привода,40 а звенья снабжены фиксаторами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью увеличения глубины ввода путемобеспечения передачи крутящего момента от штока к вводимому элементу,оно снабжено установленной внутризвеньев гибкой передачей, связаннойпри помощи конических шестерней свводимым элементом и штоком реверсивного двигателя.2Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что гибкая передача выполнена в виде бесконечной цепи, надетой на звездочки, которыеустановлены с воэможностью вращенияв начальном и конечном звеньях, причем в звеньях выполнены отверстиядля размещения фиксаторов в виде Тобразных пальцев, а в направляющейтрубе установлены приспособлениядля извлечения фиксаторов из отверстий при подходе звеньев к криволинейному участку направляющей трубыи приспособления для введения фиксаторов в отверстия при выходе изкриволинейного участка направляющейтрубы, при этом приспособления дляизвлечения фиксаторов выполнены ввиде клиновидных бортиков, входящихв зазор между Т-образными пальцамии стенками звеньев, приспособлениядля введения фиксаторов выполненыв виде клиновидных выступов, а в отверстиях на звеньях и на пальцахвыполнены кольцевые проточки, в одни из которых установлены пружинные шайбы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 562646, кл. Е 21 В 49/06, 1974.2Авторское свидетельство СССР9 678906, кл. Е 21 .В 47/00, 1977.876976г 25 Тираж 630 Подпнсн вни абаз 95Ужгооод, ул,Проектная,4ППП Патени