Гидравлическая буровая установка

Шнековая буровая установка

Роторная буровая установка

Выбор типа буровой установки для изготовления ее своими руками зависит от геологии местности, где будут бурить, влияет также глубина залегания водоносных слоев. Наиболее универсальный метод — ударно-канатный. Хорошо проходят разные грунты при помощи роторного оборудования с использованием воды (этот способ называют еще гидробурение). Для разных типов грунтов используют разной формы долота, а измельченный грунт вымывается на поверхность водой.

Самый «капризный» по грунтам шнековый бур, зато он неплохо справляется с вязкими грунтами — глинами, суглинками, но с валунами и каменистым грунтом он застревает.

Виды самодельных канатно-ударных бурильных установок

При изготовлении буровой установки под канатно-ударное бурение есть два важных элемента: станина и стакан (патрон, желонка). Для самого простого варианта можно сделать станину из трех-четырех труб, которые соединяются над местом, где будет проходить бурение. Там крепят блок, через него перекидывают гибкий стальной трос. На конце троса привязан бурильный снаряд. Вот и вся конструкция. Приводится в действие эта «установка» мышечной силой — за трос тянут, потом резко опускают. Снаряд понемногу углубляется.

Наиболее простые конструкции

Для снижения физических нагрузок устанавливают лебедку, для еще большей автоматизации — мотор с редуктором, вращающим вал лебедки. При этом важно придумать систему, которая позволит освобождать вал лебедки и сбрасывать желонку.

Рама-тренога не всегда удобна — она требует большой площади. Причем для устойчивости «ноги» должны находится на равном расстоянии от центра. Не помешают также перемычки между всеми опорами. Вот в этом случае буровая установка будет стоять надежно. Есть еще один вариант рамы — в виде буквы «Н» с телескопическими штангами (на фото ниже).

Сделанная своими руками мини буровая установка

Вертикальная стойка тоже телескопическая. Она позволяет менять высоту, с которой сбрасывается снаряд. В остальном комплектация такая же.

Станина для малой буровой установки вид сбоку

Как работает буровая установка ударно-канатного бурения, сделанная своими руками из подручных материалов, смотрите в видео. Такую конструкцию точно повторить несложно.

Подробнее о том, как пробить и обустроить скважину для воды описано тут .

Как сделать установку для роторного бурения

Буровая гидравлическая установка должна иметь станину, которая позволяет передвигать вверх/вниз мотор, к которому через вертлюг подсоединяют бур. Также через вертлюг внутрь колонны поддается вода.

Принципы построения бурилки

При изготовлении буровой установки своими руками, рекомендован такой порядок действий:

• Сначала должны быть вертлюг и штанги. Если вы не квалифицированный токарь или у вас нет такого на примете, то эти детали лучше купить. При их изготовлении требуется высокая точность, что можно достичь при высокой квалификации. Причем резьба на вертлюге и штангах должна быть одинаковой, или потребуется переходник. Резьба на штангах лучше — трапеция, так как потом конусную мало кто из токарей может сделать.
• Купить мотор-редуктор. Если питание будет от 220 в, то характеристики его такие: мощность 2,2 кВт, оборотов — 60-70 в минуту (лучшие. 3МП 31,5 или 3МП 40 или 3МП 50). Более мощные поставить можно только при условии наличия питания в 380 В, да и более мощные редко нужны.
• Покупаете лебедку, может быть ручной или электрической. Грузоподъемность желательно не менее 1 тонны (если есть возможность, лучше — больше).
• Когда все эти составляющие имеются на руках, можно варить каркас и делать бур. Ведь все это оборудование крепится на него, а виды крепления могут быть разными, угадать невозможно.

Самодельная буровая установка

Рама мини-буровой установки состоит из трех частей:

• горизонтальной платформы;
• вертикальной рамы;
• подвижной рамы (каретка), на которой закреплен мотор.

Основа варится из толстостенной трубы — толщина стенки 4 мм, минимум — 3,5 мм. Лучше — из профилированной сечением 40*40 мм, 50*50 мм или около того, но подойдет и круглая. При изготовлении рамы малой буровой установки точность неважна. Важно соблюдать геометрию: вертикальность и горизонтальность, одинаковые углы наклона, если это необходимо. А размеры «подгоняются» по факту. Сначала варится нижняя рама, измеряется. Под имеющиеся размеры изготавливается вертикальная рама, а по ее размерам — каретка.

Простой форты бур можно сделать самостоятельно — их варят из обычной стали (чертеж на фото ниже). Если брать высоколегированную сталь, ее сложно приварить к штангам. Для сложных и каменистых грунтов лучше купить бур в специализированной кампании — они имеют сложную форму, есть много разных видов.

Чертеж бура на 159 мм

Чтобы работать было проще, подключают два пульта с возможностью реверсного хода. Один ставят на мотор, второй на лебедку. Вот, собственно, и все.

В конструкции буровой установки роторного или шнекового бурения главное — вертлюг, но его изготовить без опыта нереально. Для тех, кто хочет сделать его самостоятельно, выложим фото и его чертеж.

Устройство вертлюга для бутовой установки

Чертеж вертлюга для малогабаритной буровой установки

Простейшая установка для шнекового бурения

Если водоносные слои неглубоко, грунты мягкие, можно обойтись механической буровой установкой со шнеком. Это та же тренога или любая другая рама с блоком через который перекинут трос. Только вместо желонки или бурового стакана к тросу привязан шнек. В верхней его части имеется перекладина, при помощи которой его проворачивают.

Ручная буровая установка со шнеком

Для облегчения процесса желательно наличие лебедки или хотя-бы ворота (по типу колодезного). Но можно сделать роторную бурилку, похожую на описанную выше. Изменится только строение вертлюга — он нужен без отвода под подачу воды. Работа одной из бурильных установок, собранной мастеровым человеком своими руками, из подручных материалов — на следующем видео. Можно рассмотреть и особенности конструкции.

И последний момент — видео о том, как сделать шнек для буровой установки своими руками.

Источники: http://vseoburenii.ru/instrumenty/ustanovka-burovaya-svoimi-rukami.html, http://fb.ru/article/191729/burovaya-ustanovka-svoimi-rukami-prakticheskoe-rukovodstvo-kak-sdelat-burovuyu-ustanovku-svoimi-rukami, http://stroychik.ru/vodosnabzhenie/samodelnye-burovye-ustanovki

rusbyr.ru

КОМПЛЕКТ

Спецификация установки GIDROBUR SBU-24 (24 л.с.) в комплектации ЭКОНОМ включает в себя:

Буровая установка смонтирована на гусеничном шасси с двигателем 24 л.с.; вертлюг универсальный; стол бурильщика с системой захвата буровой трубы; опорный узел; сливной фильтр грубой очистки импортного производства; гидравлика производства ЕС и США; РВД производства Италии; система коррекции потока рабочей жидкости при спуско-подъемных операциях на одноконтурных гидравлических системах; регулировочный клапан.

Главные достоинства малогабаритной гидравлической буровой установки:

1. Гидравлический привод  значительно увеличивает мощность вращения бурового инструмента (до 11 кВт), что увеличивает скорость проходки  и сокращает время бурения скважины.
2. Гидравлика дает возможность вертикального давления на буровой инструмент до 3 тонн. Это упрощает и ускоряет  бурение более твердых пород.
3. Гидравлическая установка полностью автономна и работает от двигателя внутреннего сгорания, что позволяет проводить работы по бурению в любой местности.
4. Малые габариты установки дают возможность расположить ее даже в труднодоступном месте.
5. Гидропривод мачты легко позволяет установить ее в рабочее и транспортировочное состояние, без применения физической силы, это значительно сокращает время и силы при монтаже гидроустановки на месте бурения.

Отличительные особенности гидравлических установок, производимых ЧЗБО:
1. Усиленная рама конструкции из профильной трубы 80х80мм, позволяет выдерживать любые нагрузки в процессе бурения и транспортировки.
2. На наших установках мы используем проверенную и качественную гидроаппаратуру европейского производства. Данная аппаратура бесперебойно работает и легко ремонтируется в любых условиях.
3. Гидравлические узлы установки оптимально отрегулированы и проверенны в процессе реального бурения. Плавность хода каретки в совокупности с плавной работой гидроматора делает нашу гидроустановку высокопроизводительной (проход одной штанги от 2 минут).

бур-установки.рф

1 Назначение малогабаритной гидравлической буровой установки

Самодельная буровая установка шнекового типа представлена в виде устройства, которая производит бурение скважин для того, чтобы впоследствии получать из них питьевую и техническую воду.

Такая установка, которую легко можно собрать своими руками, поможет осуществить бурение скважин даже на глинистых местах, и в грунте, обладающем высокой степенью твердости.

Аренда такого агрегата порой будет более целесообразна, чем покупка, но в любом случае ориентироваться, прежде всего, нужно на предстоящий объем работ.

Бурение, при котором применяется самодельная малогабаритная буровая установка, которая сделана своими руками, производится с отсылкой на принцип разницы давления.

Укомплектовавшись такой техникой, можно без особых затрат произвести все необходимые работ, а аренда изделия оправдает себя. В том случае, когда производится бурение, давление удерживает рабочий ствол установки, сделанной своими руками.

Кроме того, наличие разновидностей, чередующихся между глиняными пластами и прослойками, приводят к тому, что самодельная буровая установка получает большую устойчивость рабочего ствола.

В то время, когда производится бурение скважин с помощью представленного агрегата, сделанного своими руками, воду подают при помощи насоса в вертлюг.

Далее вода попадает в буровую колонку и протекает через промывочные отверстия. Благодаря такому механизму действия установка, сделанная своими руками, проводя бурение, использует воду для захвата и отвода грунта, который разбуривается на мелкие куски.

Самодельная скважина производит выведение отработанного грунта на поверхность за буровой колонкой. Стоит отметить, что в некоторых случаях аренда такого устройства более рациональное решение, чем покупка. Хотя аренда и предполагает временное владение агрегатом, она вполне окупает себя.
к меню ↑

2 Как устроена малогабаритная буровая установка?

Самодельная установка для бурения оснащена вертлюгом, который можно собрать своими руками. Он способствует передаче движущего момента от мотора-редуктора к вращающемуся стволу бура.

Кроме того, буровые вертлюги способствуют выводу отработанного промывочного материала из скважин. Такая буровая установка для скважин устроена таким образом, что в корпусе вертлюга имеется подвижная часть, внутри которой надежно зафиксированы штанги.

Устройство для создания скважин оснащено специальным герметизированным патрубком, через который производится подача промывочной жидкости.

Стоит отметить, что отзывы о таком агрегате в большинстве своем положительные. Кроме того, ориентируясь на эти отзывы, можно выбрать то устройство, которое будет служить достаточно долго, а его аренда не потребуется.

К слову, аренда малогабаритной установки для бурения, в настоящее время, может приносить вполне неплохой заработок. Конструкция вертлюга не отличается высокой степенью сложности, однако качество исполнения этого элемента напрямую влияет на продолжительность эксплуатационного срока всего агрегата.

Ориентируясь на отзывы других пользователей можно выбрать наиболее подходящую и надежную установку. Из-за того, что вертлюг практически непрерывно подвергается интенсивным нагрузкам, при его изготовлении применяются высокопрочные сорта стали.

При этом соблюдается минимальный зазор между всеми подвижными деталями агрегата. Бывает так, что некачественно сделанный вертлюг ломается после нескольких проделанных циклов буровых работ, об этом порой свидетельствуют отзывы пользователей таких устройств. При выборе буровой штанги принимают во внимание тип бурения. Он может быть:

• Вращательным;
• Ударным;
• С промывкой.

Буровая штанга может быть оснащена круглым или шестигранным сечением, и способна передавать движущий момент прямо к буру. При совершении возвратно-поступательных движений штанга постепенно опускается ко дну скважины.

В связи с этим ее время от времени нужно увеличивать в длине путем наращивания новых элементов. Для того чтобы обеспечить надежное соединение элементов, используются замки, снабженные резьбой трапециевидного или конического типа.

Такие замки способны обеспечить прочное и надежное соединение. Используя внутреннее сечение штанги в качестве соединительного канала, жидкость, которая впоследствии приводит к размягчению грунта, под небольшим давлением подается вниз.

Благодаря ее наличию процесс бурения происходит достаточно быстро и эффективно. Бур представлен в виде рабочего элемента, который предназначен для того, чтобы производить измельчение грунта.

В современных малогабаритных буровых установках может применяться бур трехлопастного типа. Его вращение происходит посредством циклического метода.

Среднее значение рабочего диаметра бура может варьироваться в пределах 80-350 мм. Эта деталь изготавливается с применением сортов стали высокого качества.

В некоторых модификация практикуется вплавление специальных высокопрочных пластин. Те виды грунтов, которые относятся к твердым классам, подвергаются бурению, проходящему в течение нескольких этапов. В первую очередь производится разведочное бурение. Для этого применяется 80-миллиметровый бур.
к меню ↑

2.1 Разновидности малогабаритных буровых установок

Особенности конструкции напрямую зависят от метода, при помощи которого будет осуществляться бурение скважины. Если проводится ударно-канатное бурение, то разрушение грунта проводится с помощью груза.

Этот груз просто скидывают вниз. Далее производится изъятие рыхлого грунта, а затем цикл повторяется снова.

Сейчас выделяются четыре основных вида бурильных установок малогабаритного типа. Это может быть:

• Установка для проведения ударно-канатного бурения;
• Шнековая буровая установка;
• Роторная буровая установка;
• Ручная роторная установка.

Агрегат ударно-канатного бурения представлен в виде рамы, которая имеет треугольное основание. В этой конструкции рабочие элементы представлены в виде троса и прикрепленного к нему долота (чаще всего применяется долото PDC) или буровой желонки. Агрегаты шнеково-бурового типа применяется в тех случаях, когда необходимо вынимать грунт с помощью шнека.

В этом случае не проводится промывание полученной скважины потоком воды. Буровые установки роторного типа производят свою работу, основываясь на принципе гидравлического бурения.

Такие агрегаты отличаются предельной простотой конструкции, а электромотор в них заменяется ручным рычагом. Ввиду того, что данный агрегат требует большого количества приложенных к нему физических усилий, используется в настоящее время он крайне редко.
к меню ↑

2.2 Как изготовить своими руками?

Для того чтобы самостоятельно сделать самое простое бурильное приспособление, нужен будет сварочный аппарат, болгарка, дрель. Следует знать, что ручная шнековая буровая установка представляет собой очень простое приспособление, работа которого основана применении ручного труда.

В таких установках рациональней всего будет применение электромотора, для того, чтобы производить вынимание бура на поверхность. Для того чтобы создать установку для проведения ударно-канатного бурения потребуется сконструировать ударную станину, на которой будет опускаться и подниматься ударный снаряд.

Для облегчения работы установка подключается к мотору редукторного типа. При помощи него производится наматывание троса на барабан.

К тросу прикрепляется утяжеленная желонка. Для того чтобы устройство работало с высокой степенью эффективности, к нему прикрепляется патрон, вес которого должен быть не меньше 80 кг.

В процессе ритмичного вбивания желонки забой постепенно очищается от накопившегося в нем глинистого грунта. Основным рабочим элементом такого устройства является так называемый «стакан».

Он изготавливается из отрезка толстостенной трубы, диаметр которой должен составлять 80-120 мм. К тому же, чем тяжелее будет материал, тем эффективнее будет проводиться процесс бурения.

Внизу снаряда вырезаются зубья треугольной формы, которые способствуют разрыхлению грунта, а нижняя кромка стакана подвергается заточке.

Сверху стакана проделывается ряд отверстий, которые нужны для того, чтобы надежно произвести закрепление каната. Длина патрона должна составлять 1-1,5 метра.

Для того чтобы было возможным обустройство скважины с глубиной равной восьми метрам, конструкция подвергается закреплению на верху специальной вышки-треноги.

В верхней части изделия проделывается отверстие. Оно предоставляет пространство для свободного движения штанги. По мере того, как штанга будет опускаться, и подниматься ее вес будет увеличиваться.

В таких случаях, для подъема бурильного снаряда следует применять лебедочный механизм. Сама вышка может быть выполнена как из металлических, так и из деревянных балок.
к меню ↑

2.3 Отзывы о малогабаритных установках для бурения

Напоследок — упомянем отзывы о подобном оборудовании.

Павел, 45 лет, Саратов:

Я уже давно профессионально занимаюсь проведением бурильных работ. Хочу заметить, что все клиенты, которым я проводил бурение скважин с помощью шнековой буровой установки, которую сделал своими руками, довольны. Советую всем применять именно такое оборудование.

Антон, 53 года, Кишинев:

Недавно решил заняться разработкой скважины на своем дачном участке. Сосед посоветовал небольшую роторную буровую установку и помог мне ее установить и смонтировать. Справились за несколько часов! Рекомендую ее использовать, тем, кто экономит свои силы и время.

Владислав, 52 года, Чита:

Решил пробурить новую скважину для полива земельного участка за домом. Сам собрал ударно-канатную установку и за один день пробурил скважину. Советую всем, кто хочет сэкономить деньги на найме команды бурильщиков.

к меню ↑

byreniepro.ru

Гидравлическая система буровой установки или станка представляет собой комплекс устройств, предназначенных для управления и приведения в действие исполнительных органов бурового оборудования рабочей жидкостью, нагнетаемой под давлением. Применение гидравлической системы позволяет упростить кинематику, повысить надежность работы оборудования, автоматизировать основные технологические операции при бурении.
Гидравлическая система буровой установки или станка включает:
– маслостанцию (маслонасосы и маслобак);
– аппаратуру управления, распределения и контроля;
– маслопроводы, соединяющие элементы гидросистемы между собой;
– исполнительные механизмы (в зависимости от комплектации): силовые гидроцилиндры и зажимные гидропатроны механизма подачи, гидроцилиндр перемещения станка, гидроцилиндры подъёма мачты, опорные домкраты шасси самоходной установки, гидромоторы вращателя и труборазворота.
В гидроприводах буровых установок применяют объемные роторные (ротационные) маслонасосы: шестеренчатые и пластинчатые радиально-поршневые и аксиально-поршневые.
Часто используются пластинчатые маслонасосы в сдвоенном исполнении, состоящие из двух одинарных насосов, имеющих один приводной вал. Большинство установок укомплектовано также ручным маслонасосом, применяемым в случае выхода из строя штатного насосного оборудования. В качестве рабочей жидкости гидропривода обычно используется индустриальное масло марки И-20А ГОСТ 20799-75.
Аппаратура управления включает устройства для регулирования направления потока, количества и давления рабочей жидкости: золотники-распределители различных типов, дроссели, обратные клапаны, напорные золотники и предохранительные клапаны. Контроль давления осуществляется манометрами.
Применяемые в буровых установках силовые гидроцилиндры вне зависимости от их назначения имеют сходную конструкцию.
В буровых установках наибольшее распространение получили аксиальные гидромоторы роторно-поршневого типа. Конструктивно они выполняются либо с наклонным подшипником либо с наклонным блоком цилиндров.
В станках колонкового бурения со шпиндельным вращателем и гидравлическим механизмом подачи зажимные патроны
и гидроцилиндры подачи конструктивно являются составной частью вращателя станка. В состав вращателя входят верхний нормально замкнутый и нижний нормально разомкнутый пружинно-гидравлические гидропатроны и два гидроцилиндра подачи. Захват бурового снаряда верхним гидропатроном осуществляется усилием пружин, освобождение – при подаче масла в полость гидропатрона. Захват бурового снаряда нижним гидропатроном осуществляется при подаче масла в полость гидропатрона, освобождение – усилием возвратной пружины. Верхний гидропатрон закреплен на траверсе вращателя, соединенной со штоками двух гидроцилиндров подачи, которые закреплены в корпусе вращателя. Нижний гидропатрон закреплен на корпусе вращателя. Вращающиеся части гидропатронов закреплены на пустотелом шпинделе и закрыты кожухами. Верхний гидропатрон вместе с траверсой может осуществлять поступательное движение и передавать вращение буровому снаряду. Нижний гидропатрон может осуществлять только передачу вращения
буровому снаряду.
Верхний гидропатрон состоит из вращающейся и невращающейся частей. В верхней части вращающегося пустотелого шпинделя имеются пазы, в которые вставлены кулачки (плашки), зажимающие бурильную трубу. Усилие кулачкам передается от пакета пружин (тарельчатых или витых) через наклонную поверхность вращающейся обоймы, надетой на шпиндель.
Обойма через шарикоподшипник взаимодействует с невращающимся поршнем. Этот шарикоподшипник разделяет вращающиеся и невращающиеся части гидропатрона. Поршень гидро-патрона помещен в кольцевую полость, образованную цилиндром и стаканом. Цилиндр и стакан закреплены на корпусе и не вращаются. Уплотнение между цилиндром и поршнем обеспечивается круглыми резиновыми кольцами. При движении поршня в момент подачи масла в полость гидропатрона, одновременно перемещается и обойма, которая и отводит кулачки от бурильной трубы и сжимает пружины. После соединения полости гидропатрона со сливом пружины возвращают обойму и ку-
лачки в исходное положение, и гидропатрон закрепляется.
Нижний гидропатрон также состоит из вращающейся и невращающейся частей. В нижней части вращающейся приводной муфты шпинделя имеются пазы, в которые вставлены кулачки, взаимодействующие с обоймой также как и в верхнем гидропатроне. В разжатом положении кулачки удерживаются усилием пружин. При подаче масла в полость нижнего гидропатрона подвижный невращающийся цилиндр вместе с кожухом перемещается вверх, скользя по неподвижному стакану, и, взаимодействуя с обоймой через шарикоподшипник, разделяющий вращающуюся и невращающуюся части, перемещает её вверх. При движении обоймы вверх одновременно сжимается и возвратная пружина.
Обойма при движении скользит своими наклонными плоскостями по опорным поверхностям кулачков, сближая их и зажимая ими бурильную трубу. При снятии давления масла в гидропатроне обойма под действием усилия пружин перемещается в исходное положение. При движении обойма отводит кулачки от бурильной трубы и гидропатрон раскрепляется. Уплотнение элементов гидравлической части нижнего гидропатрона также осуществляется круглыми резиновыми кольцами.
Верхний и нижний гидропатроны комплектуются одинаковыми кулачками (зажимными плашками), обеспечивающими
зажим ведущей бурильной трубы.
Гидросистемой буровых установок и станков в зависимости от их комплектации могут выполняться следующие операции технологического процесса бурения скважины:
1. Подъём, остановка и опускание шпинделя вращателя с буровым инструментом или без него в пределах рабочего хода цилиндров механизма подачи.
2. Подача бурового инструмента на забой при бурении с возможностью регулирования её как по осевой нагрузке, так и по скорости.
3. Определение веса бурового инструмента, установка осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент и контроль за осевой нагрузкой в процессе бурения.
4. Расхаживание бурового снаряда в скважине в пределах хода шпинделя.
5. Раскрепление (закрепление) и перекрепление гидропатронов.
6. Перехват и автоперехват бурового снаряда с быстрым подъёмом раскрепленного гидропатрона.
7. Управление тормозом станка для стопорения барабана лебедки при подвешивании бурового снаряда на крюке талевого блока или при аварийном отключении электроэнергии.
8. Прямое и реверсивное вращение гидромотора вращателя.
9. Перемещение станка по раме к устью скважины или от скважины.
10. Прямое и реверсивное вращение гидромотора труборазворота для свинчивания и развинчивания бурильных труб.
11. Подъём и опускание буровой мачты.

БУРОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Гидравлические системы буровых станков и установок
А. А. Каракозов, И. А. Юшков, М. С. Попова, С. Н. Парфенюк, И. Д. Сагайдак

Обсудить на форуме

ingeneryi.info