SU804816A1

SU804816A1 - Earth drill

Info

Publication number: SU804816A1
Application number: SU792743799A
Authority: SU
Inventors: Петр Тарасович Сильченко; Александр Андреевич Алейников; Иван Иванович Сторчак
Original assignee: Донецкий Научно-Исследовательский Угольный Институт Министерства Угольнойпромышленности Украинской Ccp
Priority date: 1979-04-02
Filing date: 1979-04-02
Publication date: 1981-02-15

Description

Изобретение относится к горному делу, а именно к оборудованию для бурения направленных скважин в углепороднсм массиве из подземных горных выработок.The invention relates to mining, and in particular to equipment for drilling directional wells in a coal-bearing array of underground mine workings.

Известно устройство для направленного бурения скважин, содержащее приводимый во вращение и соединенные с буровой коронкой вал, на котором смонтирован подпружиненный ползун, связанный с рычажным отклонителем. При этом коронка установлена подвижно относительно вала, с возможностью одержания ес в требуемом положении с помощью пружины, и соединена с охватывающей вал зубчатой втулкой, а на валу между ползуном и зубчатой втулкой расположена муфта с торцовыми и внутренними зубьями, взаимодействующими при поступательном перемещении вала соответственно с зубьями втулки и зубьями, которые выполнены на валу, для включения и выключения отклонителя. Причем, удерживающая коронку пружина предварительно сжата с усилием, превышающим усилие подачи при бурении (1]A device for directional drilling of wells is known, which comprises a shaft driven into rotation and connected to the drill bit, on which a spring-loaded slider connected to a lever deflector is mounted. In this case, the crown is mounted movably relative to the shaft, with the possibility of holding the EU in the desired position by means of a spring, and is connected to the gear sleeve enclosing the shaft, and on the shaft between the slide and the gear sleeve there is a clutch with end and internal teeth interacting with the translational movement of the shaft, respectively the teeth of the sleeve and the teeth that are made on the shaft to turn on and off the diverter. Moreover, the crown holding spring is precompressed with a force exceeding the feed force during drilling (1]

Недостатком этого устройства является το, что оно не обеспечивает надежность управления направлением бурения.The disadvantage of this device is το that it does not provide reliable control of the direction of drilling.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является бур для бурения направленных скважин, включающий корпус со встроенным редуктором, расширитель, связанный с валом редуктора зубчато-шариковой муфтой и механизм принудительного отклонения, выполненный в виде зубчатой муфты с наружной и внутренней обоймами с храповым колесом и собачкой, закрепленной на цилиндре домкрата [2].The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a drill for drilling directional wells, including a housing with an integrated gearbox, an expander connected to the gearbox shaft with a ball-and-pin coupling and a forced deflection mechanism made in the form of a gear coupling with an external and internal ratchet cage a wheel and a dog mounted on the cylinder of the jack [2].

Недостатком этой конструкции бура является низкая надежность работы механизма принудительного отклонения — плавающего венца, а следовательно, и низкая надежность управления направлением бурения, обусловленная ненормальным зацеплением храпового колеса с собачкой, так как колесо закреплено на плавающей внутренней обойме муфты, а его собачка — на жестко установлейном дом крате.The disadvantage of this design of the drill is the low reliability of the mechanism of the forced deviation - the crown, and therefore the low reliability of the direction of drilling, due to abnormal engagement of the ratchet wheel with the dog, since the wheel is mounted on the floating inner sleeve of the coupling, and its dog on the hard-mounted house krate.

Цель изобретения — повышение надежности управления направлением бурения.The purpose of the invention is to increase the reliability of control of the direction of drilling.

Указанная цель достигается тем, что расширитель снцбжен плавающим венцом, установленным на наружной обойме зубчатой муфты, причем наружная обойма устаоичо1о —'--У новлена с возможностью фиксации ее от проворота относительно корпуса.This goal is achieved by the fact that the expander is designed with a floating crown mounted on the outer cage of the gear clutch, and the outer casing is fixed — it’s updated with the possibility of fixing it from turning relative to the housing.

На чертеже представлен бур, общий вид.The drawing shows a drill, a General view.

Бур состоит из корпуса 1 с встроенным приводом и редуктором с соосными выходными внутренним 2 и наружным 3 валами, опорных 4 и распорной 5 лыж, забурника 6 и расширителя 7 с плавающим венцом 8, механизма принудительного отклонения — зубчатой муфты, содержащей внутреннюю обойму 9 с выступами 10, установленную на валу 3 посредством подшипника 11. Внутренняя обойма выполнена совместно с храповым колесом 12, контактируемым с собачкой 13, шарнирно закрепленной на домкрате 14. Наружная обойма 15 зубчатой муфты механизма принудительного отклонения с выступами 16 установлена посредством подшипников 17 в плавающем венце 8 расширителя 7, закрепленном на выходном валу 3 при помощи зубчато-шариковой муфты 18, зафиксирована стопорным элементом 19, входящим в паз 20 корпуса 1.The drill consists of a housing 1 with a built-in drive and gearbox with coaxial output internal 2 and external 3 shafts, supporting 4 and spacer 5 skis, a bore 6 and an expander 7 with a floating crown 8, a forced deflection mechanism - a gear coupling containing an inner ring 9 with protrusions 10 mounted on the shaft 3 by means of the bearing 11. The inner race is made together with the ratchet wheel 12 in contact with the dog 13 pivotally mounted on the jack 14. The outer race 15 of the gear coupling of the forced deflection mechanism with a protrusion Ami 16 is installed by means of bearings 17 in the floating crown 8 of the expander 7, mounted on the output shaft 3 using a gear-ball coupling 18, is fixed by a locking element 19, which is included in the groove 20 of the housing 1.

Работа бура осуществляется следующимобразом.The drill is carried out as follows.

Вращение и крутящий момент на забурник 6 и расширитель 7 передаются от привода бура посредством валов 2 и 3. С целью уравновешивания исполнительного органа по крутящему моменту забурник и расширитель вращаются в противоположные стороны. После получения информации об уходе бура с заданного направления движения в процессе бурения производится корректировка его движения. Корректировка осуществляется путем принудительного и направленного отклонения плавающего венца 8 относительно продольной оси бура. Для этого в домкрат 14 под давлением подается рабочая жидкость, которая перемещает его цилиндр, несущий шарнирно закрепленную собачкуRotation and torque to the bore 6 and expander 7 are transmitted from the drill drive via shafts 2 and 3. In order to balance the actuator with respect to torque, the bore and expander rotate in opposite directions. After receiving information about the drill leaving from a given direction of movement during drilling, its movement is adjusted. Correction is carried out by forced and directional deviation of the floating crown 8 relative to the longitudinal axis of the drill. For this, a working fluid is supplied to the jack 14 under pressure, which moves its cylinder, which carries the articulated dog

13. Входя в зацепление с храповым колесом 12; собачка 13 сообщает ему и внутренней обойме 9, несущей выступы 10, вращательное движение. В момент совмещения выступов 10 с выступами 16 обоймы 15 происхо- дит принудительное и направленное отклонение плавающего венца 8 расширителя 7. При этом обойма 15 зафиксирована стопорным элементом 19, входящим в паз 20 корпуса 1. Направление движения бура стабилизируется опорными4 и распорной 5 лыжами, поэтому при принудительном отклонении плавающего венца 8 изменяется направление бурения. После получения информации о выходе бура на заданное направление бурения команда управления снимается дальнейшим вращением храпового колеса 12, выводящего из совместного положения выступы 10 и 16. На этом цикл работ управления направлением движения бура завершается.13. Entering into engagement with the ratchet wheel 12; the dog 13 informs him and the inner cage 9, bearing the protrusions 10, the rotational movement. At the moment of combining the protrusions 10 with the protrusions 16 of the cage 15, the floating crown 8 of the expander 7 is forced and directed to deflect. In this case, the cage 15 is fixed by the locking element 19, which enters the groove 20 of the housing 1. The direction of movement of the drill is stabilized by supporting 4 and 5 spacers, therefore with forced deviation of the floating crown 8 changes the direction of drilling. After receiving information about the drill drift to a predetermined drilling direction, the control command is removed by further rotation of the ratchet wheel 12, which protrusions 10 and 16 are brought out of a joint position. This completes the cycle of controlling the direction of movement of the drill.

Применение буровой установки, оснащенной настоящим буром, обеспечит экономический эффект от проведения этажных скважин большого диаметра по угольным пластам за счет предотвращения ухода скважин в боковые породы и их перебура.The use of a drilling rig equipped with a real drill will provide an economic effect from carrying out large-diameter large-diameter wells in coal seams by preventing wells from going into the lateral rocks and their over-drilling.

Claims

(54) BUR P.T. SILCHENKO, A. A. ALEYNIKOV and I. I. STORCHAKA, with the possibility of fixing it against rotation against the body. The drawing shows a drill, a general view. The drill consists of a housing 1 with a built-in drive and a gearbox with COE Vb. inner 2 and outer 3 shafts, supporting 4 and spacing 5 skis, a borer b and expander 7 with floating m rim 8, a forced deflection mechanism - a gear coupling containing an inner race 9c with protrusions 10 mounted on shaft 3 by means of a bearing 11. Internal race made jointly with the ratchet wheel 12 in contact with the pawl 13, which is hinged on the jack 14. The outer cage 15 of the gear clutch of the forced deflection mechanism with the lugs 16 is mounted by means of bearings 17 in the floating rim 8 of the expander 7, akreplennom on the output shaft 3 by means of toothed clutch ball 18 is fixed locking elemento.m 19, the incoming into the groove 20 of the housing 1. Operation of the drill is effected sleduyuschimobrazom. Rotation and torque to the drone 6 and the expander 7 are transmitted from the drill drive by the shafts 2 and 3. In order to balance the actuator on the torque, the indent and the expander rotate in opposite directions. After receiving information about leaving the drill from a given direction of movement in the drilling process, its movement is corrected. The adjustment is made by forcing and directionally deflecting the floating ring 8 relative to the longitudinal axis of the drill. For this purpose, working fluid is supplied to the jack 14 under pressure, which moves its cylinder carrying the hinged dog 13. The engagement with the ratchet wheel m 12j the dog 13 also informs him of the inner race 9, which carries the projections 10, a rotary motion. When the projections 10 are combined with the projections 16 of the holder 15, the floating crown 8 of the expander 7 is forced and directed. At the same time, the holder 15 is fixed with a stopper 1 1M element 19, the entrance to them in the groove 20 of the housing 1. skis, therefore, when the floating rim 8 is forcibly rejected, the direction of drilling changes. After receiving information about the drill’s exit to the specified drilling direction, the control command is removed by further rotation of the ratchet wheel 12, which withdraws the projections 10 and 16 from the joint position. On this, the cycle of work for controlling the direction of the drill movement ends. The use of a drilling rig equipped with the present drill m will provide the economic effect of conducting large diameter diaphragm wells on coal seams due to preventing the wells from leaving the lateral formations and overrun. Claim Bour, comprising a housing with an integrated gearbox, an expander connected to the gearbox shaft with a gear-ball clutch, and a forced deflection mechanism made in the form of a gear chuck with outer and inner collars with a ratchet wheel and a pawl mounted on the jack cylinder, different by the fact that, in order to increase the reliability of controlling the direction of drilling, the expander is equipped with a floating crown mounted on the outer gear mufg, moreover, ca); e from turning relative to the body. Sources of information taken into account in the examination 1. The author's certificate of the USSR Lch 329304, Е 31 В 7/04, 1969.

2. The author's certificate of the USSR .Nb 275945, cl. E 21 D 13/04, 1969.