Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к легким буровым установкам, и может быть использовано в геологии и строительстве.

Известно устройство для бурения, включающее каретку с вращателем, взаимодействующие с кареткой направляющие, гидроцилиндр, содержащий корпус и шток, тягу, соединенную с концом штока гидроцилиндра и кареткой, основание и подкосы, одни из концов которых шарнирно соединены с основанием [1, 2].

В известной буровой установке каретка перемещается по направляющим, размещенным на мачте параллельно оси штока. Такое конструктивное выполнение установки требует точной обработки поверхности мачты, что является трудоемкой операцией, требующей специального оборудования, а также строгого соблюдения параллельности поверхности мачты и штока. Кроме того, в условиях эксплуатации установки попадание пыли и грязи на шток приводит к преждевременному износу гидроцилиндра. Наличие мачты в установке утяжеляет ее конструкцию.

Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в облегчении конструкции при одновременном упрощении ее изготовления и эксплуатации.

Указанный результат достигается за счет того, что в устройстве для бурения, включающем каретку с вращателем, взаимодействующие с кареткой направляющие, гидроцилиндр, содержащий корпус и шток, тягу, соединенную с концом штока гидроцилиндра и кареткой, основание и подкосы, одни из концов которых шарнирно соединены с основанием, взаимодействующие с кареткой направляющие выполнены на корпусе гидроцилиндра. Каретка выполнена со сквозным отверстием, в котором соосно последнему размещен корпус гидроцилиндра, причем отверстие каретки выполнено с поверхностями, конгруэнтными направляющим, размещенным на корпусе гидроцилиндра.

Указанный результат достигается также за счет того, что тяга выполнена в виде полого цилиндра с продольными сквозными пазами и расположена коаксиально штоку, вторые концы подкосов шарнирно соединены с корпусом цилиндра, причем оси шарниров своими концами скреплены с корпусом цилиндра и размещены в пазах тяги.

Пример выполнения устройства поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 показано заявляемое устройство соответственно вид сбоку и сзади, на фиг.3-5 соответственно разрезы А-А, Б-Б, В-В, на фиг.6 - место Г.

Устройство для бурения включает каретку 1 с вращателем 2, взаимодействующие с кареткой направляющие 3, гидроцилиндр, содержащий корпус 4 и шток 5, тягу 6, соединенную с концом штока 5 гидроцилиндра и кареткой 1, основание 7 и подкосы 8, концы которых посредством шарниров 9, 10 соединены соответственно с основанием 7 и корпусом 4 цилиндра.

Взаимодействующие с кареткой направляющие 3 выполнены на корпусе 4 гидроцилиндра. Каретка 1 выполнена со сквозным отверстием 11, в котором соосно последнему размещен корпус 4 гидроцилиндра. Отверстие 11 каретки выполнено с поверхностями 12, конгруэнтными направляющим 3.

Тяга выполнена в виде полого цилиндра с продольными сквозными пазами 13 и расположена коаксиально штоку 5. Оси 14 шарниров 10 своими концами скреплены с корпусом 4 цилиндра и размещены в пазах 13 тяги 6.

Поверхности 12 могут быть образованы вкладышами, размещенными в отверстии 11.

В процессе бурения скважины вращение бурового става осуществляет размещенный на каретке 1 вращатель 2. При этом реактивный крутящий момент от него через каретку 1 вкладыши и направляющие воспринимает корпус 4 гидроцилиндра. Корпус гидроцилиндра в поперечном сечении имеет замкнутую форму, поэтому наилучшим образом выдерживает нагрузки при работе на кручение.

Осевую нагрузку буровому ставу (на чертеже не показан) передает каретка 1 с вращателем 2 при ее перемещении по направляющим 3 корпуса гидроцилиндра за счет движения штока 5, скрепленного через тягу 6 с кареткой 1.

Выполнение тяги 6 в виде полого цилиндра исключает передачу изгибающих нагрузок на шток 5 гидроцилиндра и обеспечивает его надежную работу. Кроме того такая форма тяги предохраняет шток от загрязнения, что продлевает срок службы гидроцилиндра.

Выполнение направляющих поверхностей на корпусе гидроцилиндра является более простой технической задачей, чем выполнение направляющих поверхностей параллельно продольной оси штока на мачте (как это осуществлено в прототипе).

Благодаря указанным конструктивным особенностям станка, имеется возможность обойтись без мачты, и буровая установка имеет высокую надежность работы при небольших габаритах и массе.

Таким образом, предложенное техническое решение позволит:

- облегчить и удешевить конструкцию;

- упростить ее изготовление;

- повысить надежность и работоспособность конструкции.

Источники информации

1. Патент РФ №2124108, МПК E21B 15/00, 1997;

2. _РМ_Kolibri/, 2009 (прототип).