Щілинник, Банк патентів

Корисна модель відноситься до підземного вуглевидобутку вугілля, зокрема, до спеціальних способів та засобів розміцнення порід основної покрівлі в умовах її не підбукування безпосередньої покрівлі внаслідок її малої потужності. Як спеціальне обладнання для розміцнення порід основної покрівлі використовується щілинник. За допомогою щілиноутворювача здійснюється спрямований гідророзрив порід основної покрівлі. Застосування спрямованого гідророзриву дозволяє ефективно розміцнювати міцні породи основної покрівлі, що консольно зависають за секціями механізованого кріплення як з точки зору габаритних розмірів блокових структур, одержуваних від розміцнення, так і т.з. усунення самопосадки основної покрівлі при первинному та встановленому етапі посадки порід основної покрівлі. Цей захід підвищує рівень безпеки робіт під час підземного вуглевидобутку.

Технічне рішення відноситься до гірської справи і може бути використане для утворення поперечних зародкових тріщин у масиві гірських порід для спрямованого їх розуміцнення шляхом розвитку площини флюїдо-розриву.

До недоліків цього пристрою слід віднести відсутність у його конструкції рішення, що забезпечує фіксацію ріжучих органів у вихідному положенні, що може призвести до мимовільного випадання ріжучого органу під власною вагою за межі габаритів склянки, врізування стінки свердловини і заклинювання в ній пристрою. Це знижує надійність роботи такого пристрою.

До недоліків цього щілиноутворювача слід віднести те, що фігурні пружини, що входять у його конструкцію, за своїми силовими параметрами в обмежених умовах свердловини не можуть забезпечити достатніх зусиль для фіксації ножів ріжучого органу у вихідному положенні щодо ухилів.Це не гарантує надійну роботу щілиноутворювача такої конструкції.

Технічним завданням передбачуваного рішення є підвищення надійності роботи щілини за рахунок застосування конструктивного пристрою з пружиною, силові параметри якої забезпечать гарантовану фіксацію різальних органів у вихідному положенні щодо опозитних ухилів.

Поставлена задача досягається тим, що в щілиноутворювачі, що включає склянку з поздовжніми вікнами, в яких перехрестя встановлені ріжучі органи, штовхач, перехресні опозитні направляючі ухили, пружину повернення штовхача і пружину для фіксації ріжучих органів у вихідному положенні щодо зазначених ухил, виходу їх ріжучих частин з поздовжніх вікон склянки по оппозитних напрямних ухилах при переміщенні штовхача, згідно з технічним рішенням пружина фіксації ріжучих органів у робочому положенні щодо опозитних напрямних виконана у вигляді гвинтової циліндричної пружини стиснення і встановлена між торцевими частинами цьому торцеві частини ріжучих органів виконані прямолінійними та перпендикулярними до осі штовхача при максимально всунутому положенні ріжучих органів.

Зазначена сукупність ознак дозволяє істотно підвищити надійність роботи щілинноутворювача, так як силові параметри введених в конструкцію щілинноутворювача гвинтових циліндричних пружин стиснення, що передають осьове зусилля на торцеві прямолінійні частини ріжучих органів через напрямні втулки, забезпечать гарантовану фіксацію ріжучих органів у вихідному.

Сутність технічного рішення пояснюється описом конструкції щілиноутворювачаі кресленнями фіг.1-3, де:

На фіг.1 зображено загальний вигляд щілинноутворювача в поздовжньому розрізі з положенням ріжучого органу в стислому стані;

На фіг.2 - вид А на фіг.1 з положенням ріжучого органа в розсунутому стані;

На фіг.3 - розріз Б-Б на фіг.1.

Щілинник включає циліндричний стакан 1 (фіг.1, 2), в якому виконані поздовжні вікна 2. На внутрішній поверхні склянки 1, в його головній частині, профрезеровані перехресні оппозитні напрямні ухили 3 (далі напрямні ухили 3). Всередині склянки 1 встановлений штовхач 4. Токатель 4 з одного боку має різьбовий отвір 5 для приєднання до бурового ставу, а з протилежного боку дві вуха 6, між якими за допомогою осі 7 закріплені ріжучі органи 8 (фіг.1, 2, 3), торцева частина 9 яких виконана прямолінійною. З боку вуха 6 в штовхачі є отвір, який вставлена порожниста направляюча втулка 10 з пружиною 11. Пустотіла втулка 10 в головці має отвір 12. Між штовхачем 4 і склянкою 1 встановлена пружина 13 повернення. Товкач 4 з боку отвору 5 по зовнішньому діаметру забезпечений завзятим кільцем 14.

Щілинник працює наступним чином. До різьбового отвору 5 склянки 1 приєднується жорсткий став бурового верстата і щілинник уводиться в заздалегідь пробурену свердловину до зіткнення головою частини щілини з вибоєм свердловини. У вихідному положенні ріжучі органи 8 за допомогою штовхача 4, вушок токателя 6 осі 7 і пружини 13 повернення знаходяться у всунутому склянку положенні. При цьому прямолінійні торцеві частини 9 ріжучих органів 8 притиснуті зусиллям пружини 13 через головку втулки 10 до вертикальної стінки склянки 1, утвореної при фрезеруванні поздовжніх вікон 2, що дозволяє зафіксуватиположення ріжучих органів 8 і запобігає їх мимовільному виходу через поздовжні вікна 2 зі склянки 1. Пружина 11 у вихідному положенні щілинноутворювача максимально стиснута.

При включенні подачі бурового ставу у бік вибою свердловини в щілинноутворювачі виникає осьове зусилля, під дією якого штовхач 4 починає поступово всуватися в склянку 1, а ріжучі органи 8 по напрямних ухилах 3 виходять ріжучою частиною зі склянки 1 через поздовжні вікна 2 і ініціює порожнину тарілчастої форми. При цьому відбувається поступове стиск пружини 13 повернення. У процесі утворення ініціюючої порожнини пружина 11 через спрямовуючу втулку 10, контактуючи з прямолінійними торцевими частинами 9 ріжучого органа 8, забезпечує його фіксацію щодо напрямних ухилів 3 і тим самим запобігає мимовільному випаданню ріжучого органу 8 з поздовжніх вікон 2 склянки.

Після повного прорізання ініціюючої порожнини наполегливе кільце 14 упирається в торець склянки 1, зупиняючи переміщення штовхача 4 та подальший вихід ріжучих органів 8 зі склянки 1.

Промивання свердловини і видалення штиба, утвореного при нарізанні ініціюючої порожнини, здійснюється промивно-охолоджувальною рідиною, що подається через внутрішні отвори бурового ставу, наскрізний отвір у штовхачі 4 і отвір 12 в головці втулки напрямної 10.

Після завершення роботи штовхач 4 повертається у вихідне положення під дією пружини 13 повернення і ріжучі органи займають 8 початкове положення.

Формула корисної моделі

Щілинник, що включає склянку з поздовжніми вікнами, в якому перехресно встановлені ріжучі органи, штовхач, перехресні опозитні напрямні ухили, пружину повернення та пружину для фіксаціїріжучих органів у вихідному положенні щодо зазначених ухилів, ріжучі органи з можливістю виходу їх ріжучих частин, з поздовжніх вікон склянки по оппозитних напрямних ухилах при переміщенні штовхача, який відрізняється тим, що пружина для фіксації ріжучих органів у робочому положенні щодо оппозитних напрямних виконана в пружини стиснення та встановлена між торцевими частинами ріжучих органів і штовхачем через направляючу втулку, при цьому торцеві частини ріжучих органів виконані прямолінійними та перпендикулярними осі штовхача при максимально всунутому положенні ріжучих органів.