Патент на изобретение №2319814

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2319814 (13) C1
(51) МПК

E02F5/18 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 08.11.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2006131066/03, 29.08.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

29.08.2006

(46) Опубликовано: 20.03.2008

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 1752885 A1, 07.08.1992. SU 106150 A, 21.02.1956. SU 374420 A, 20.03.1973. SU 1364684 A1, 07.01.1988. SU 1836528 A3, 23.08.1993. RU 2189427 С2, 20.09.2002. RU 2193628 C2, 27.11.2002. БОРОДИН И.В. Закрытая прокладка трубопроводов. – М.: Стройиздат, 1964, с.151-154.

Адрес для переписки:

143500, Московская обл., г. Истра, ул. Юбилейная, 6, кв.26, В.Ф. Мосалеву

(72) Автор(ы):

Никонов Сергей Александрович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Общество с ограниченной ответственностью научно-производственный центр “Экопром” (RU)

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ГОРИЗОНТАЛЬНОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН

(57) Реферат:

Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к оборудованию для бестраншейной прокладки труб в стесненных условиях под дорогами и другими инженерными сооружениями. Технический результат – снижение габаритов установки, упрощение ее конструкции и повышение удобства и безопасности работы. Установка для горизонтального бурения скважин содержит бур 1, гидромотор 2 и корпус 3, в котором размещены привод подачи с вращателем 4 и штанга 5 с ключами управления 15 и 18. Вращатель 4 снабжен шпинделем 6 и конической зубчатой передачей 7, а ее зубчатое колесо 8 имеет полость, в которой размещен шпиндель 6 с возможностью горизонтальных перемещений. В передней своей части корпус 3 снабжен быстросъемным центратором 12, через который соосно шпинделю 6 пропущен хвостовик бура 1, соединенный с штангой 5. Один из ключей управления – передний 15 – установлен свободно внутри корпуса 3 на оси 16 с возможностью угловых перемещений в вертикальной плоскости. Другой ключ 18 управления расположен на хвостовике штанги 5, выполнен съемным с ответными торцевыми выступами 19. Привод подачи представляет собой гидроцилиндр 20 со штоком 21, последний имеет возможность взаимодействия с корпусом 3. Корпус 3 снабжен направляющими 25, имеющими возможность контактирования с ответными пазами вращателя. 5 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, в частности к оборудованию для бестраншейной прокладки труб в стесненных условиях под дорогами и другими инженерными сооружениям.

Известна установка бурового станка, включающая корпус, шпиндель с патроном и установленный на корпусе механизм поворота шпинделя с гидроцилиндрами. Этот механизм снабжен траверсой, взаимодействующими между собой цилиндрическими кулачками, один из которых жестко связан с корпусом, а другой установлен на траверсе с возможностью вращения и передачи крутящего момента, а подача осуществляется гидроцилиндрами (см. патент России №1157201, Е21В 3/02, опубл. 23.05.1985). Однако из-за наличия траверс установка имеет повышенные габариты, а механизм свинчивания-развинчивания штанг довольно сложен, поэтому такой станок нельзя использовать в стесненных условиях, например в стандартных бетонных колодцах диаметром около одного метра с одновременным размещением в колодце оператора.

Известен станок для горизонтального бурения скважин, содержащий станину и буровые штанги, бур, гидромотор с вращателем, шпиндель и устройство управления (см. патент России №2265121, Е21В 44/02, опубл. 27.11.2005). Станок не удобен для работы в стесненных условиях, например в колодцах и котлованах из-за больших продольных габаритов.

Известна, принятая за прототип, установка для горизонтального бурения скважин, содержащая бур, гидромотор и корпус, в котором размещены привод подачи с реверсивным вращателем и штанга с ключами управления, бур соединен с штангой, а гидромотор – с вращателем (см. патент России №2189427, Е21В 7/04, опубл. 20.09.2002). Данная установка является транспортабельной, ее легко перемещать с объекта на объект, но ее использование в колодцах невозможно из-за больших габаритов, массы и сложности управления процессами бурения при наличии гидравлически управляемых ключей.

Техническим результатом данного изобретения является снижение габаритов установки, упрощение ее конструкции и повышение удобства и безопасности работы.

Сущность изобретения как технического решения выражается в совокупности следующих существенных признаков.

Установка для горизонтального бурения скважин содержит бур, гидромотор и корпус, в котором размещены привод подачи с вращателем и штанга с ключами управления, бур соединен с штангой, а гидромотор – с вращателем. Последний снабжен шпинделем и конической зубчатой передачей, а ее зубчатое колесо имеет полость, в которой размещен шпиндель с возможностью горизонтальных перемещений, внутренняя коническая резьба шпинделя и его упорный торец выполнены ответными наружному резьбовому наконечнику с упорным пояском хвостовика штанги, в передней своей части корпус снабжен быстросъемным центратором, через который соосно шпинделю пропущен хвостовик бура, соединенный с штангой, а наружная коническая резьба, упорный поясок и размер «под ключ» хвостовика бура аналогичны хвостовику штанги, причем один из ключей управления – передний – установлен свободно внутри корпуса на оси с возможностью угловых перемещений в вертикальной плоскости и его размер «под ключ» выполнен ответным размеру «под ключ» на хвостовике бура или штанги, вращатель имеет один или несколько торцевых выступов, другой ключ управления расположен на хвостовике штанги, выполнен съемным с ответными торцевыми выступами, торцевые выступы вращателя и ответные им ключа управления имеют возможность взаимодействия между собой, привод подачи представляет собой гидроцилиндр с штоком, последний имеет возможность взаимодействия с корпусом, гидроцилиндр снаружи имеет цапфы с роликами и через ролики перекинуты гибкие элементы в виде цепей, причем один конец каждой цепи закреплен на вращателе, другой – на корпусе, а последний снабжен направляющими, имеющими возможность контактирования с ответными пазами вращателя.

На фиг.1 представлена схема установки для горизонтального бурения скважин в вертикальном сечении; на фиг.2 показан вид А по фиг.1; на фиг.3 – вид Б по фиг.1, на фиг.4 изображен съемный ключ хвостовика штанги; на фиг.5 – размещение оборудования и оператора в колодце.

Установка для горизонтального бурения скважин содержит бур 1, гидромотор 2 и корпус 3, в котором размещен привод подачи с вращателем 4 и штанга 5 с ключами управления, бур 1 соединен с штангой 5, а гидромотор 2 – с вращателем 4. Последний снабжен шпинделем 6 и конической зубчатой передачей 7, а ее зубчатое колесо 8 имеет полость, в которой размещен шпиндель 6 с возможностью горизонтальных перемещений, внутренняя коническая резьба 9 шпинделя 6 и его упорный торец 10 выполнены ответными наружному резьбовому наконечнику с упорным пояском 11 хвостовика штанги 5, в передней своей части корпус 3 снабжен быстросъемным центратором 12, через который соосно шпинделю 6 пропущен хвостовик бура 1, соединенный с штангой 5, а наружная коническая резьба 13, упорный поясок 11 и размер «под ключ» хвостовика 14 бура 1 аналогичны хвостовику штанги 5, причем один из ключей управления – передний 15 – установлен свободно внутри корпуса 3 на оси 16 с возможностью угловых перемещений в вертикальной плоскости и его размер «под ключ» выполнен ответным размеру «под ключ» на хвостовике 14 бура 1 или штанги 5, вращатель 4 имеет один или несколько торцевых выступов 17, другой ключ управления расположен на хвостовике штанги 5, выполнен съемным с ответными торцевыми выступами 19, торцевые выступы 17 вращателя 4 и ответные им 19 ключа 18 имеют возможность взаимодействия между собой, привод подачи представляет собой гидроцилиндр 20 с штоком 21, последний имеет возможность взаимодействия с корпусом 3, гидроцилиндр 20 имеет снаружи цапфы 22 с роликами 23 и через ролики 23 перекинуты гибкие элементы в виде цепей 24, причем один конец каждой цепи 24 закреплен на вращателе 4, другой – на корпусе 3, а последний снабжен направляющими 25, имеющими возможность контактирования с ответными пазами 26 вращателя 4.

Кроме того, установка имеет пульт управления 27.

Установка для горизонтального бурения скважин работает следующим образом. Перед началом работы установку монтируют, например, в колодце, размещают пульт управления 27 оператора, кассету с штангами, подключают напорные шланги гидромотора 2 и гидроцилиндра 20 (маслостанция, шланги, емкость для бурового раствора, кассета с штангами не показаны). По внутренним полостям к месту бурения подается буровой раствор либо воздух. Оператор включает подачу при помощи штока 21 гидроцилиндра 20, бур 1 перемещается вперед при движении цепей 24, а ход вращателя 4 и бура 1 равен удвоенному ходу гидроцилиндра 20. Прямолинейное движение вращателя 4 вперед и назад происходит по направляющим 25 в пазах 26.

Когда бур 1 продвинется вперед на длину штанги 5, то ключ 18 устанавливают на размер «под ключ» ее хвостовика, включают гидромотор 2 и вращатель 4 в обратную сторону. Тогда шпиндель 6 вывертывается из наружной резьбы 9 хвостовика и сдвигается влево. Штанга 5 не проворачивается, поскольку диаметр внутреннего упорного торца 10 меньше диаметра упорного пояска 11. Затем вращатель 4 отводят до отказа влево и вставляют другую штангу 5, взятую из кассеты. На хвостовике предыдущей штанги 5 фиксируют ключ 15, включают гидромотор 2 и вращатель 4 свинчивает обе штанги 5 при помощи внутренней конической резьбы 9 и наружной конической резьбы 13. В этом случае вся буровая плеть предыдущих штанг (не показано) не проворачивается.

После того как скважина пробурена, при обратном ходе бура 1 используют расширители (не показано) для увеличения диаметра скважины. В этом случае центратор 12 заменяют на другой большего диаметра для пропуска расширителя и соединенной с ним трубы.

Предлагаемая установка имеет малые габариты, небольшую массу, простую конструкцию, транспортабельна, работать с ней удобно и безопасно.

Формула изобретения

Установка для горизонтального бурения скважин, содержащая бур, гидромотор и корпус, в котором размещены привод подачи с вращателем и штанга с ключами управления, бур соединен с штангой, а гидромотор с вращателем, отличающаяся тем, что вращатель снабжен шпинделем и конической зубчатой передачей, а ее зубчатое колесо имеет полость, в которой размещен шпиндель с возможностью горизонтальных перемещений, внутренняя коническая резьба шпинделя и его упорный торец выполнены ответными наружному резьбовому наконечнику с упорным пояском хвостовика штанги, в передней своей части корпус снабжен быстросъемным центратором, через который соосно шпинделю пропущен хвостовик бура, соединенный с штангой, а наружная коническая резьба, упорный поясок и размер «под ключ» хвостовика бура аналогичны хвостовику штанги, причем один из ключей управления – передний, установлен свободно внутри корпуса на оси с возможностью угловых перемещений в вертикальной плоскости и его размер «под ключ» выполнен ответным размеру «под ключ» на хвостовике бура или штанги, вращатель имеет один или несколько торцевых выступов, другой ключ управления расположен на хвостовике штанги, выполнен съемным с ответными торцевыми выступами, и торцевые выступы вращателя и ответные им ключа управления имеют возможность взаимодействия между собой, привод подачи представляет собой гидроцилиндр с штоком, последний имеет возможность взаимодействия с корпусом, гидроцилиндр снаружи имеет цапфы с роликами и через ролики перекинуты гибкие элементы в виде цепей, причем один конец каждой цепи закреплен на вращателе, другой – на корпусе, а последний снабжен направляющими, имеющими возможность контактирования с ответными пазами вращателя.

РИСУНКИ


MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 30.08.2008

Извещение опубликовано: 10.06.2009 БИ: 16/2009


NF4A – Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 20.06.2009

Извещение опубликовано: 20.06.2009 БИ: 17/2009


Categories: BD_2319000-2319999