Шнековый бур

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН 454 б А 1/О НОЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ ГОСУДАРСТВПО ДЕЛАМ(71). Всесоюзный ордена Ленина проектно-изыскательский и научно-исследова. тельский институт Гидропроект"(56 1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 3266566/22-03,кл. Е 21 2 1/06, 1981.2, Авторское свидетельство СССпо заявке Ж 3358720/22-03,кл. Е 212. 1/06, 1981 (прот ип).(54)(57) 1. ШНЕКОВЫЙ БУР, включающий попый корпус с боковыми окнами;полушнеки, шарнирно установленные концентрично корпусу с возможностью фиксирования, и механизм поворота полушнековвыполненный в виде рычагов, размещенных в.брковых окнах корпуса, нижниеконцы которых шарнирно соединены с полушнеками, а верхние - со штоком, расположенным в полости корпуса, и под" пружиненной обоймы, скрепленной со штоком и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности рабо ты шнекового бура, полушнеки имеют расположенные симметрично относительно оси корпуса наклонные пластины, а шток имеет головку, установленную с воэмж-. ностью взаимодействия с наклонными пластинами нри этом шарниры, соединяющие верхние концы рычагов со штоками, установлены с воэможностью ограниченного осевого перемещения вдоль штока.2. Бур по и. 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения его .конструкции, контактирующая поверхностькорпуса и полушнеков выполнена цилиндрической, а фиксатор выполнен в виде штырей, жестко закрепленных яа корпусе, и соответствующих отверстий на полу- шнеках.10 На фю. 1 показан шнековый бур в.положении бурения, общий вид; на фиг,2- то же, в начальный период поворота 40полушнеков; на фиг. 3 - то же, в положении разгрузки; на фиг; 4 - разрезА-А на фиг. 3. Шнековый бур состоит из корпуса 3., 45снабженного в нижней части забурником , 2, а в верхней части - средством 3присоединения к буровой колонне (не показана), На корпусе 1 установленышарниры 4; на которых с возможностью 50поворота установлены полушйеки 5 с жестко закрепленными на них спиральными лентами; нижняя кромка одной из которых оформлена в виде породоразру.ющего лезвия 6, В своей срецней части корпус 1 имеет бурт 7, а в верхней части - подвижно. установленную обойму 8, между которыми установлена пружина 9.Внутри корпуса 1 расположен шток 10 Изобретение относится к горной истроительной промь шленности, а именнок буровому инструменту для образованиянеглубоких скважин и шурфов в мягкихгрунтах.Известен шнековый бур содержащийзабурник, корпус профильного поперечного сечения с обоймой, полушнеки, установленные на осях, размещенных в никней части бура, и механизм поворотаполушнеков, выполненный в виде рычагов, связанных с полушнеками посредством шарниров 11Недостаток данного устройства заклизчается в том, что механизм поворотаего полушнеков не позволяет развернутьпоследние на угол,.достаточный для освобомсдения их от выбуренной породы подее собственным весом.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатуявляется шнековый бур, включающийполый корпус с боковыми окнами, полушнеки, установленные концентрицно корпусу, с возможностью фиксирования, имеханизм поворота полушнеков, выполненный в боковых окнах корпуса, нижниеконцы которых шарнирно соединены сполушнеками, а верхние - со штоком,расположенным в полости корпуса, и подпружиненной обоймы, скрепленной соштоком и установленной с возможностьюосевого перемещения относительно корпуса 2Недостаток известного бура - малаянадежность рычажного механизма поворота полушнеков, вызванная незначительным углом между осью рычагов и осьюштока. Эта особенность рычажного механизма приводит к тому, что большаячасть усилия, прикладываемого к штокув первоначальный момент поворота полушнеков, направлена на продольный изгиб и срез осей в шарнирнььх соединениях, а мзньшая - на поворот полушнековв результате чего происходит продольный изгиб рычагов и быстрый выходиз строя шарнирных соединений, при этомусилия, направленные на раскрытие полушнеков, часто бывают недостаточны для,их поворота, особенно при бурении пород тугопластичной консистенции, когдапри разгрузке требуется разорвать пополам сальник, образованный в межвитковом пространстве бура,Увеличение угла установки рычаговотносительно оси штока ведет к резкому увеличению диаметра полого корпуса,54546 . 2то есть к нарушению оптимального соот. ношения между диаметром шнековогокорпуса и наружным диаметром шнековойспиралиеЦель изобретения - повышение падежности работы шнекового бура и упрощение его конструкции.Поставленная цель достигается тем,что в шнековом буре, включающем 1 О полый корпус с боковыми окнами, полушнеки, шарнирно установленные на корпусе с возможностью фиксирования, и механизм поворота полушнеков, выполненныйв виде рычагов, размещенных в боковыхокнах корпуса, нижние концы которыхшарнирно соединены с полушнеками, аверхние - со штоком, расположеннымв полости корпуса, и подпружиненнойобоймы, скрепленной со штоком и установленной с возможностью осевого перемещения относительно корпуса, полушнеки имеют расположенные симметричноотносительно оси корпуса наклонные пластины, а шток имеет головку, установленную с возможностью взаимодействияс наклонными пластинами, при этомшарниры, соединяющие верхние концырычагов со штоками, установлены с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль штока, .кроме того,,контактирующая поверхность корпуса иполушнеков выполнена цилиндрической,,а фиксатор выполнен в виде штырей,жестко закрепленных на корпусе и соответствуюших отверстий на полушне . КЗХ.46 4действовать с выступами, жестко скрепленными с внутренней поверхностью полушнеков и размещенными в окнах 15. При дальнейшем движении штока 10 вниз шарниры 17 занимают крайнее верхнее положение в пазах 18 и в работу пространстве порода разделяется на две кувПосле разгрузки бура он опускается вниз и под действием пружины 9 обойма 8, ось 12 и шток 10 поднймаются вверх по отношению к корпусу 1 и приводят попушнеки в первоначальное сложенное положение, при котором оба полу- шнека надежно зафиксированы на корпусе с помощью штырей 20, размещенных и отверстиях 21.Таким образом, процесс раскрытия полушнеков раздепен на два этапа. В первоначальный момент раскрытие производится по принципу клина, при этом усФ- лие поворота полушнеков незначительно. Когда полушнеки немного разошлись, начинается второй этап раскрытия полу- шнеков до их горизонтального положения, при этом усилия в рычагах так же не- значительны Предлакенный шнековый бур позволяет повысить надежность его работы, увеличить долговечность работы, механизма открытия полушнеков за счет снижения усилий, действующих. на рычаги и шарниры. Кроме того, применение фиксиру-ющих штырей позволяет уйростить конст- рукцию шнекового бура путем вцполнейия внутренней поверхности полушнеков и наружной поверхности корпуса цилиндрическими..3 10545с головкой 11 (фиг. 2), жестко связан. ный с обоймой 8 осью 12, размещеннойв окне 13 корпуса 1.Уежду штоком 10 и полушнеками 5установлены рычаги 14, размещенныев окнах 15 корпуса 1 и связанные спопушнеками 5 с помощью нижних шарни- по раскрытию полушнеков- вступают рыров .16, а со штоком 10 - верхними чаги 14, продолжая производить поворотшарнирами 17, при этомверхние шары- полушнеков до тех пор, пока последниеры 17 установлены в пазах 18, выпол не занимают горизонтальное положениененных в теле штокав л ш ока 10 с возможастью (фиг; 3). В начальный моментповоРотаограниченного поступательного перемещеполушнеков уплотненная в межвитковомния на длине паза 18. На рычагах 3.4выполнены наклонные плоскости 19, обра- части в плоскости, проходящей череззующие между собой и с.осью штока вш к 5 ось шнекового бУРа. Г 1 Ри дальнейшем повороте попушнеков порода с межвитково-.сложенном виде полушнеков острый угол.го пространства под собственным весомНа корпусе 1 установлен ряд фиксируюразгружается на грунтоприемную площадщих штырей 20, жестко закрепленныхна теле корпуса и входящих в сложенномположении попушнеков в отверстия 21,выпопненные в полушнеках. Устройствосодержит также привод шнекового бура 22 еШнековый бур работает следующим.25образом,После запопнения межвиткового пространства разрушенной породой, бур поднимаютнаповерхностьдоупора в привод 22,,при этом когда полушнеки 5 находятся:в сложенном положении, шарниры 17 на 30ходятся в пазу 18 в крайнемнижнем положении,а головка 11 штока 10 в верхнем положении (пунктирная линия на фит; 2),при котором она не касается рычагов 14.При упоре обоймы 8 в привод 22 голов- З 5ка перемещается вниз и сжимает пружину 9. Усилие от обоймы 8 через ось 12передается на шток 10, который присвоем двккении вниз, взаимодействуяс наклонными поверхностями 19 рыча 40гов 14, передает усилие через шарниры 16 на попушнеки 5. Поспедние, вращаясь вокруг шарниров 4, раскрываются.Рычажный механизм поворота полушнековф 445:. при этом не.работает, так как,шарниры 17,перемещаются в пазах 18, и осевыхусилий в рычагах 14 не возникает.Головка 11 штока 12 может бытьвыполнена не сферической, а клинообраз 1 ной и при своем движении вниз взаимо