СЪЕМНЫЙ КЕРНОПРИЕМНИК

Полезная модель относится к горному делу, в частности к устройствам для бурения снарядами с отбором керна, и входит в состав колонкового набора.
Известно устройство колонкового набора (1), содержащее наружную колонковую трубу с опорным кольцом, расширитель и коронку, и внутренний съемный керноприемник, включающий механизм (узел) фиксации и подшипниковый узел.
Недостатками устройства является ненадежность сложного конструктивного использования узла фиксации, выполненного в виде многорычажного механизма с пружиной и четырьмя осями. При работе, в результате износа деталей и вибрации, упорные рычаги могут «сложиться» и тем самым, фиксация съемного керноприемника в наружной трубе будет нарушена. Кроме того, применение донной конструкции возможно только в скважинах диаметром 76 мм и более.
Недостатком конструкции подшипникового узла является необходимость скольжения упорного подшипника по валу в осевом направлении при подклинке и отрыве керна, что приводит к перекосу подшипника и преждевременному выходу его из строя.
В качестве прототипа выбрано устройство колонкового набора (2), состоящее из тех же основных узлов, но в отличие от предыдущего аналога узел фиксации выполнен в виде двух подпружиненных рычагов, а подшипниковый узел включает в себя два упорных подшипника вместо одного. Недостатки данного устройства те же, что и у известного: возможность «складывания» стопорных рычагов и скольжение упорных подшипников по валу.
Задачей предложенной полезной модели является обеспечение надежной фиксации керноприемника в наружной колонковой трубе, повышение надежности работы подшипникового узла и максимальное заполнение керноприемной трубы керном.
Поставленная задача решается конструкцией съемного керноприемника, состоящего из головки керноприемника, содержащей узел фиксации, подшипниковый узел и керноприемную трубу, и корпуса кернорвателя с кернорвательным кольцом, отличающегося тем, что узел фиксации головки снабжен пружинной разрезной втулкой с расположенными на ней опорным и упорным буртиками, а подшипниковый узел имеет две полуоси с возможностью их вращения независимо друг от друга.
На рис.1, 2 изображен продольный разрез колонкового набора.
Колонковый набор состоит из двух составных частей:
- наружной, включающей в себя переходник 18, кольцо опорное 19, трубу колонковую 20, расширитель 21, центратор 22, коронку 23;
- внутренней, включающей в себя съемный керноприемник, состоящий из головки в которую входит узел фиксации включающий в себя ловильный грибок 1, соединенный посредством штифта 3 со штоком 4, шайбу упорную 5, манжеты резиновые 6, втулку 7, пружину 8, корпус 9, соединенный полуосью 10 с подшипниковым узлом, который включает в себя упорный подшипник 11, корпус 12, полуось 13, переходник 14, соединенный с керноприемной трубой 15, корпусом кернорвателя 16, кольцом кернорвательным 17.
Узел фиксации имеет пружинную разрезную втулку 2 с опорным и упорным буртиками. Подшипниковый узел состоит из двух полуосей 13 и упорных подшипников, заключенных в корпус 16. При установке съемного керноприемника в рабочее положение разрезная втулка 2 узла фиксации охватывает буртиками опорное кольцо 19 колонкового набора с двух сторон, удерживая керноприемник от осевого перемещения.
Съемный керноприемник работает следующим образом.
Керноприемник опускают в колонковую трубу, и он устанавливается в рабочее положение (рис.1), садясь опорным буртиком пружинной разрезной втулки 2 на опорное кольцо 19, которое устанавливается в переходнике 18 колонковой трубы 20. Упорный буртик разрезной втулки 2, пройдя через опорное кольцо 19, упирается в его нижний торец (рис.2), фиксируя керноприемник в наружной колонковой трубе 20. В процессе бурения керн, входящий в съемный
керноприемник чрез корпус кернорвателя 16, кернорвательное кольцо 17, поднимает его вверх. Шайба 5, упираясь в упорный торец разрезной втулки 2, не дает перемещаться керноприемнику вверх, При извлечении съемного керноприемника из колонковой трубы овершот захватывает за грибок 1, при этом упорный буртик пружиной разрезной втулки 2 имеет возможность сжиматься и проходить через опорное кольцо 19 вверх.
При бурении, полуоси 10, 13 подшипникового узла, передающие осевое усилие съемного керноприемника, опираются на упорные подшипники 11, которые разделяют вращающийся вместе с колонковой трубой 20 узел фиксации и невращающуюся керновую приемную трубу 15.
Таким образом, узел фиксации удерживает съемный керноприемник от перемещения в осевом направлении, а подшипниковый узел исключает возможность вращения керноприемной трубы относительно наружной.
Применение разрезной втулки сокращает количество деталей, а его конструкция увеличивает надежность работы узла фиксации. При бурении оси подшипникового узла воспринимают осевые усилия и разделяют вращающийся вместе с колонковой трубой узел фиксации и не вращающуюся трубу керноприемника. При бурении, а также при срыве керна, подшипники не перемещаются в осевом направлении, исключается перекос и преждевременный выход из строя подшипников. При этом происходит максимальное заполнение керном керноприемной трубы.
Применение предлагаемой полезной модели съемного керноприемника позволило увеличить срок его службы и повысить эффективность его работы.
Использованная литература:
1. Патент США №5325930, 1994 г.
2. Патент WO 2005024174, 2005 г.