Рис. 1. Буровая установка УКБ-12/25 (передвижная на прицепе)

В комплект установки входят: насосная установка ЫБ1-25/16 (подача 25 л/мин, максимальное давление 1,6 МПа) с двигателем «Дружба-4», комплект бурового инструмента, комплект приспособлений (для срыва шнеков при ликвидации аварий и для использования вращателя в качестве мотобура), комплект запасных частей и ремонтно-монтажного инструмента.

Полная разборка станка занимает 15, сборка — 20 мин. Узлы переносятся вручную, перевозятся гужевым и легким речным транспортом, вьюками и вертолетами.

В состав установки входит приспособление для извлечения обсадных труб и прихваченного бурового инструмента. Приспособление представляет собой винтовой домкрат с проходным отверстием под трубы диаметром 57 мм.

Вращатель установки может быть снабжен съемными рукоятками и превращен в мотобур для бурения отдельных мелких скважин на участках, куда доставка всей установки невозможна.

В этом случае крутящий момент воспринимается двумя рабочими, они же создают осевую нагрузку и извлекают инструмент. Обслуживание такого мотобура сопряжено со значительными физическими усилиями, и его применение может быть рекомендовано только в исключительных случаях.

—

Кинематическая схема базовой модели установки УКБ-12/25 приведена на рис. 2.

Вращатель представляет собой трехвальный редуктор с ведущей вал-шестерней, промежуточным валом и шпинделем, играющим роль ведомого вала. Промывочная жидкость подается в бурильную колонну через сальник, размещенный на верхнем конце колонны.

Двигатель приводит во вращение вал-шестерню, находящуюся в постоянном зацеплении с конической шестерней, которая жестко закреплена на ступице шестерни. Последняя вращается в подшипниках на промежуточном валу и находится в постоянном зацеплении с блок-шестерней, вращающейся в подшипниках на шпинделе. Венцом 2=40 блок-шестерня постоянно зацепляется с шестерней, свободно вращающейся на бронзовой втулке промежуточного вала. Сменные шестерни жестко закреплены соответственно на валах. Первому диапазону частоты вращения (100 об/мин) шпинделя соответствует нижнее положение кулачковой муфты и нейтральное—кулачковой муфты. Частоте вращения 270 об/мин соответствует верхнее положение муфты и нейтральное — муфты. Частота вращения 600 об/мин достигается при нижнем положении муфты и нейтральном — муфты. При смене шестерен для получения II частоты вращения шпинделя положение муфт для 450 об/мин аналогично 100 об/мин в I диапазоне, а для 1200 об/мин — положению муфт при 270 об/мин.

Рис. 2. Кинематическая схема базовой буровой установки УКБ- 12/25

На рис. 3 дана базовая модель буровой установки УКБ-12/25.

Вращатель буровой установки УКБ-12/25 размещен на каретке, перемещаемой механизмом подачи по стойке, воспринимающей реактивный крутящий момент и осевое усилие. Стойка представляет собой швеллер с приваренными к нему обработанными полосами, стороны которых являются направляющими для каретки. В верхней и нижней частях стойки размещены по две звездочки цепного механизма подачи. Стойка шарнирно закреплена на раме и фиксируется подкосом с цанговым зажимом, позволяющим бесступенчато регулировать положение стойки для обеспечения заданного направления скважины в пределах 70—90°. Рама представляет собой сварную металлоконструкцию. Она имеет четыре отверстия для крепления станка к грунту штырями. На раме размещаются съемные колеса от мотороллера «Вятка», которые позволяют перевозить станок, используя раму в качестве водила.

Рис. 3. Базовая модель буровой установки УКБ-12/25:
1 — звездочка; 2 —цепь; 3 —бензобак; 4 — вращатель; 5 — каретка; 6 — лебедка; 7— рукоятка лебедки; 8 — стойка; 9 — подкос; 10 — рама; 11 — центратор; 12 — колесо; 13 — пружинный аккумулятор

В передней части рамы может быть установлен центратор для забуривания скважины. При монтаже на точке бурения для колес отрываются в грунте приямки, а рама крепится к грунту коническими штырями, воспринимающими осевую нагрузку. Для привода цепной передачи механизма подачи служит ручная лебедка. Лебедка приводится в действие рукояткой , которая может размещаться в положении на валу звездочки или в положении на валу дополнительной звездочки, обеспечивающей увеличение усилия при снижение скорости. Положение используется при необходимости подъема инструмента с большим усилием. Для ускоренного подъема вращателя при перекреплении и других вспомогательных операциях рукоятка перемещается в положение, при необходимости создать увеличенное усилие, в случае аварийных ситуаций, могут быть использованы две рукоятки в положении по обе стороны лебедки. В этом случае двумя рабочими может быть создано усилие подъема до 8,6 кН.

Цепная передача механизма подачи связана с вращателем через пружинный аккумулятор, размещенный в каретке. С помощью лебедки пружина аккумулятора через цепную передачу приводится в сжатое положение, которое фиксируется храповым устройством. После этого осевая нагрузка создается пружинами через корпус вращателя и шпиндель и измеряется по специальной шкале. Возможность измерения и поддержания определенной осевой нагрузки является важным преимуществом при алмазном и твердосплавном бурении. По мере снижения нагрузки аккумулятор вновь подзаряжают с помощью лебедки. Цепной механизм подачи с лебедкой служит не только для бурения, но и для выполнения спуско-подъемных и вспомогательных операций. При наращивании вращатель переводят механизмом подачи в верхнее положение и фиксируют храповым устройством; под ним помещают шнек или бурильную трубу и соединяют их с колонной, находящейся в скважине, и со шпинделем вращателя.

Подъем может осуществляться вращателем, для чего инструмент соединяют со шпинделем, либо с помощью специального подъемного приспособления. Во втором случае вращатель открепляют и поворачивают относительно каретки, на которую устанавливают подъемное приспособление, представляющее собой рамку с размещаемой на ней подкладной вилкой. Вилкой бурильные трубы захватывают на прорези в соединениях и извлекают из скважины. Подъем может производиться с перехватом свечами из нескольких труб. При освобожденном устье скважины подъем может выполняться и просто вручную.

Рис. 4. Самоходная буровая установка УКБ-12/25С:
1 — автомобиль; 2 — подкос; 3 — лебедка; 4 — каретка; 5 — стойка; 6 — цепь; 7 — бензобак; 8 — вращатель; 9 — откидной кронштейн; 10 — домкрат; 11 — приводной двигатель; 12 — рама; 13 — насос буровой

В районах, доступных для автотранспорта, может быть использована самоходная модификация установки УКБ-12/25, имеющая индекс УКБ-12/25С и смонтированная на автомобиле УАЗ-469Б. Станок, используемый в самоходной установке, полностью унифицирован с базовой моделью. В нем изменена лишь конструкция рамы, на которой смонтирована стойка с механизмом подачи и вращателем. В кузове автомобиля предусмотрена металлическая платформа, на которой крепятся станок и насос установки. Для приведения станка в рабочее положение ослабляют крепление рамы, выдвигают станок по направляющим полозьям до упора таким образом, что ось шпинделя вращателя оказывается за пределами площадки автомобиля. Затем устанавливают стойку в рабочее положение, фиксируют ее подкосом, подводят под раму кронштейна, воспринимающую осевое усилие, крепят станок зажимами и вывешивают установку на откидных винтовых домкратах. Обслуживают станок при бурении с поверхности земли. При переездах станок передвигают в противоположном направлении и он не выходит за габариты автомашины. Между скважинами установка перемещается при сохранении рабочего положения станка. Для этого отпускают зажим подкоса и наклоняют направляющую стойку так, чтобы она опиралась на дуги тента автомобиля, и фиксируют ее подкосом.

При необходимости может быть развернуто укрытие рабочего места, включающее в себя тент автомобиля и дополнительный полог. Для использования станка на участках, недоступных для автотранспорта, он легко демонтируется с автомобиля и в этом случае не отличается от базовой модели. На демонтаж затрачивается 5—7 мин.

В автомобиле кроме станка размещается насосная установка НБ1-25/16, комплект бурового инструмента, запасных частей, запас горючего. Имеются также три места для обслуживающего персонала.

Для замены широко распространенных мотобуров Д-10 СК ВПО «Союзгеотехника» совместно со свердловским машиностроительным заводом им. Воровского разработана модификация установки УКБ-12/25, представляющая собой мотобур, смонтированный на колонке, которому присвоен индекс КМ-10. В мотобуре предусмотрены частоты вращения 240—270 и 600—650 об/мин, возможность создания крутящего момента до 150 Н-м и осевой нагрузки до 1200 Н при ходе подачи 900 мм. Указанные параметры обеспечивают бурение шнеками диаметром 105 мм до 3—5 м, диаметром 70 мм до 10 м, твердосплавными коронками диаметром 46—76 мм до 25 м. Для бурения в породах средней твердости и твердых могут быть использованы также алмазные коронки диаметром 36—46 мм.

Вращатель мотобура КМ-10 полностью унифицирован с вращателем установки УКБ-12/25 и отличается от него только отсутствием одной из ступеней передач.