Грейферный бур

 

Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для бурения шпуров и скважин большого диаметра в мягких грунтах с твердыми включениями . Цель - повышение надежности работы и снижение энергоемкости. Бур включает трубчатый корпус (К) 1 с породоразрушающими элементами 2 на его торце, траверсу (Т) 7, челюсти 4, подпружиненный опорный шток 16, фланец 13 и переходник 10, скрепленный с Т 7. В К 1 с возможностью ограничен

СООЭ СОВЕТСКИХ

Ь

РЕСПУБЛИН

093 {В (g))g Е 21 В 7/28, E 02 F 3/4?

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СЮЩЕТЕЛЬСТВУ

9

72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СС(1 (21) 4688540/03 (22) 04,05.89 (46) 07.05.91. Бюл. 77- 17 (71) Тбилисское отделение .Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского института "Гидропроект" им. С.Я.Жука (72) Ю.Д.Габричидзе и В.Л.Гой (53) 624.131.84(088.8) (56) Патент США Ф 3039547, кл. 175-251, опублик..1958.

Авторское свидетельство СССР

И - 956731, кл. Е 21 В 7/28, 1981.

2 (54) ГРЕЙФЕРНцй .БУР (57) Изобретение относится к горному делу и м.б. использовано для бурения шпуров и скважин большого диаметра в мягких грунтах с твердыми включениями. Цель — повышение надежности работы и снижение энергоемкости. Бур включает трубчатый корпус (К ) 1 с породоразрушающими элементами 2 на его торце, траверсу (T) 7, челюсти 4, подпружиненный опорный шток 16, фланец 13 и переходник 10, скрепленный с

Т 7. В К 1 с возможностью ограничен1647 1 I 7 ного осевого перемещения и совместного вращения размещена Т 7, имеющая фик-. сатор 24. Переходник !О окреплен с

Т 7. Шток 16 размещен в осевом кана5 ле Т 7 с воэможностью осевого перемещения и взаимодействия с фиксатором 24.

Фланец 13 имеет на наружной поверхности пазы и установлен на нижнем конце Т 7. с возможностью ограниченного осевого перемещения. Челюсти 4 шарнирно соединены с К 1 и расположены в его окнах 3, Выступы 14 челюстей 4 размещены в пазах фланца 13 с возможностью радиального перемещения. Фланцы 13 и 15

ZV

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для бурения шурфов и скважин большого диа" метра в мягких группах с твердыми включениями.

Цель изобретения — повышение на- дежно сти работы и снижение энергоемкости.

На фиг.! изображен грейферный бур, продольный разрез (в левой части— при бурении, в правой части — при подъеме); на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — узел I на фиг.l

Грейферный бур включает трубчатый

35 цилиндрический корпус 1 с расположенными по его нижнему торцу .породоразрушающими зубьями (элементами} 2. В корпусе 1 выполнены окна 3, в которых размещены челюсти 4, шарнирно подсоединенные к корпусу посредством осей 5. В полости верхней части корруса на направляющих шпонках 6 установлена с возможностью осевого перемещения траверса 7, ход которой огра- 45 ничивается .верхним 8 и нижним 9 упорами.

Для крепления к ведущей штанге (не, показана) на траверсе закреплен переходник 10 профильного сечения со штиф10 том 11 для восприятия осевой нагрузки. Нижняя часть траверсы выполнена в виде буртика 12 и на ней с возможностью осевого перемещения размещен фланец 13 имеющий на нзружной поверхнос%

5 ти пазы, в которых размещены выступы челюстей или- пальцы 14, з акре пленные на челюстях 4; с воэможностью радиаль-. ного перемещения между флавием 13 и челюсти 4 поджаты пружиной 15. На наружных поверхностях челюстей, напротив отверстий 27 К 1, укреплены ножи 26, При бурении челюсти 4 раскрыты и Т 7 зафиксирована в нижнем положении. Элементы 2 при вращении К 1 образуют щель, а разрушенная. порода поступает в К 1. Ножи 26 расширяют щель, а разрушенная порода через отверстия 27 также поступает в К 1. Порода в К 1 поднимает шток 16 и освобождает от фиксации Т 7. При подъеме бура 17 Т 7 перемещается вверх, челюсти .открываются и порода высыпается. 3 ил.

I траверсой 7 установлена пружина 15 сжатия.

В осевом. канале траверсы 7 размещен опорный шток .1б с цапфой 17, установленной на штоке посредством подшипников 18 и резьбовой втулки 19 с контргайкой 20 (фиг.3). Шток !б имеет по своей длине больший 21 и меньший 22 диаметры. Между траверсой 7 и штоком 16 установлена пружина 23. В радиальных каналах траверсы 7 установлены подпружиненные фик.— саторы (защелки) 24 с возможностью их размещения в отверстиях 25 корпуса 1. На внешней поверхности челюстей 4 закреплены породораэрушающие элементы (ножи) 26, установленные напротив породоприемных отверстий 27, выполненных в челюстях.

Грейферный бур работает следующим образом.

Перед "пуском бура в скважину траверса 7 находится в нижнем положении, челюсти 4 раскрыты и размещены в о*как 3 корпуса 1, защелки 24 размещены в отверстиях 25, взаимодействуя с большим диаметром 21 штока 16 и фиксируя траверсу в нижнем положении.

Шток 16 под действием собственного веса и. усилия пружины 23 находится также в нижнем положении.

После установки бура иа забое скважины и сообщении ему вращения и осевой нагрузки породоразрушающие зубья 2 внедряются в грунт забоя, а породоразрушающие ножи 26 расширяют кольцевое сечение забоя, срезая грунт со стенок скважины и направляя его через отверстия 27 в полость бура.

1 647 1 1

По мере углубки бура в грунт забоя шток 16 поднимается, сжимая пружину 23, на уровне радиальных каналов в траверсе оказывается меньший диа5 метр 22 штока, и защелки 24 под дей.ствием своих пружин перемещаются к центру скважины, освобождая траверсу 7 от фиксации.

По окончании рейса бур поднимают 10 из скважины, траверса 7 при этомперемещается в верхнее положение и посредством фланца 13 и пальцев 14 закрывает челюсти 4, захватывая с забоя грунт с валунно-галечными включениями.15

В процессе бурения каменистые включеЬ ния в стенках скважины отклоняют ппродоразрушающие ножи 26 в направлении к центру скважины, сжимая пружину 15 и исключая таким образом поломку но- 70 жей и уменьшая необходимый по величине момент для вращения бура в скважине.

Разгрузку бура производят установкой его на шламовую тележку, при этом траверса 7 под действием своего веса опускается, челюсти 4 раскрываются, высыпая грунт и камни. Пружина 23 устанавливает шток в нижнее положение

30 т

6 фиксируя треверсу защелками 24. Далее цикл повторяют, Формула изобретения

Грейферный бур, включающий трубчатый корпус с породоразрушающими эле- ментами на его торце, траверсу, pasмещенную в корпусе с B03MOKHocTblo совместного вращения и ограниченного осевого перемещения с фиксатором, подпружиненные челюсти, шарнирно соеди-. ненные с корпусом, подпружиненный опорный шток, размещенный в осевом канале траверсы с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с фиксатором траверсы, и переходник, скрепленный с траверсой, и т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы и снижение энергоемкости, он снабжен ножами, прикрепленными к наружной поверхности челюстей напротив отверстий, выполненных в челюстях, и фланцем с пазами на наружной поверхности, установленным на нижнем конце траверсы с возможностью ограниченного осевого перемещения, при этом в корпусе выполнены окна, в которых расположены челюсти, íI которых выполнены выступы, размещенные н пазах фланца с возможностью радиального перемещения.

Фиг,2