устройство для расширения отверстий

Формула изобретения

1. Устройство для расширения отверстий, содержащее эксцентриковый вал с установленными на его развернутых шейках коническими катками, отличающееся тем, что передний каток выполнен в виде центрирующего цилиндра, ось которого совпадает с осью вала устройства.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опоры катков выполнены в виде подшипников скольжения с автокомпенсацией износа, сопрягаемые поверхности которых имеют посадку с натягом.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое изобретение относится к горному делу и строительной технике, а именно, к устройствам для дробления негабаритов, развальцовки труб на больший диаметр или для разрушения изношенных подземных труб и прокладки в них новых труб.

Известно устройство для дробления негабаритов в виде забиваемого в скважину, предварительно пробуренную в негабарите, клина, например, по авторскому свидетельству N 1153060, E 21 C 37/02. Его недостатки - высокая энергоемкость и затруднение или невозможность извлечения клина назад.

Известно устройство для исправления смятой колонны бурильных труб (см. пат. США N 1597212, кл. 262), содержащее корпус, на веретеноообразной поверхности которого, по спирали, вокруг его продольной оси установлены ролики, расположенные в гнездах на осях, установленных под углом к оси корпуса и перпендикулярно спиральной линии, образованной на поверхности корпуса. Недостатком этого решения является малый, по отношению к внутреннему диаметру трубы, диаметр роликов, и большой их эксцентриситет, вследствие чего возникает значительный крутящий момент, что является ограничением использования устройства.

Наиболее близким аналогом является устройство для образования скважин в грунте (см. а.с. N 724652, кл. E 02 F 5/18), включающее эксцентриковый вал с установленными на его развернутых шейках коническими и цилиндрическими катками. Недостатками прототипа является отсутствие стабилизации эксцентриситетов катков по оси скважины, не позволяющее осуществить, например, дробление негабаритов, развальцовку или разрушение изношенных труб, а также возможность попадания грунта через зазор между катками в подшипники.

Сущность изобретения заключается в повышении надежности работы устройства и расширении его технических возможностей путем стабилизации эксцентриситетов катков по оси скважины.

Сущность изобретения в том, что в устройстве для образования скважин, включающем эксцентриковый вал с установленными на его развернутых шейках коническими катками, передний каток выполнен в виде центрирующего цилиндра, ось которого совпадает с осью устройства, а опоры катков выполнены в виде подшипников скольжения с автокомпенcацией износа, сопрягаемые поверхности которых имеют посадку с натягом.

Выполнение переднего катка в виде центрирующего цилиндра позволяет стабилизировать эксцентриситеты катков по оси скважины, что позволяет расширить технические возможности устройства и повысить надежность его работы, а выполнение опоры катков в виде подшипников скольжения с автокомпенсацией износа, сопрягаемые поверхности которых имеют посадку с натягом, дополнительно повышает надежность работы устройства, т.к. обеспечивает защиту подшипников от попадания в них грунта.

На фиг. 1 изображен общий вид устройства для расширения отверстий;

на фиг. 2 - устройство 7 в отверстии негабарита;

на фиг. 3 - устройство в развальцованном конце металлической трубы;

на фиг. 4 - устройство при разрушении ветхой трубы в грунте.

Устройство содержит эксцентриковый вал 1 (фиг. 1), на развернутых шейках которого установлены конические катки 2. В передней части вала 1 расположен цилиндрический центрирующий каток 3, ось которого совпадает с осью вала 1. Катки 2 и центрирующий каток 3 имеют опоры 4 и 5, сопрягаемые поверхности которых выполнены по посадке с гарантированным натягом (подшипники скольжения с автокомпенсацией износа, см. Михин Н.М., Сляднев М.А. "Момент сил трения в опоре скольжения с автокомпенсацией износа". Институт проблем механики АН СССР. Препринт N 232, М. 1984).

Устройство работает следующим образом.

Вращение вала 1 (фиг. 1) устройства производится реверсивным вращателем с помощью штанг. Устройство 7 вводится в предварительно пробуренное отверстие 8 негабарита 6 (фиг. 2), трубу 9 (фиг. 3) и 11 (фиг. 4) центрирующим катком 3, устанавливающим устройство по оси отверстия или трубы, и двумя или тремя следующими за центрирующим катком 3 коническими катками 2. Под действием крутящего момента конические катки 2, имеющие разворот, ввинчиваются в отверстие трубы, при этом заданные эксцентриситеты катков выдерживаются установленными соосно оси скважины центрирующим катком 3, что создает условия для раскатывания (расширения) последующими коническими катками 2. Опоры катков 4 и 5 устройства, при раскатывании, способны воспринять значительные радиальные нагрузки и, самоуплотняясь, обеспечивают защиту подшипников катков от попадания в них грунта. Последующие конические катки расширяют отверстие трубы, что приводит, например, к разрушению ветких труб 1, негабарита 6 и развальцовки конца трубы 9.