Буровая установка УГБ-50М смонтирована на шасси автомобиля повышенной проходимости ГАЗ-66. Все основные узлы установки расположены на общей сварной раме, которая крепится к раме автомобиля.

Установка снабжена специально оборудованным автоприцепом с комплектом рабочего бурового (шнекового) инструмента и необходимым инвентарем. Обсадные трубы, колонковый инструмент и бурильные трубы доставляют отдельным грузовым транспортом.

Рис. 1. Буровая установка УГБ-50М:
1 — домкрат; 2—автомобиль; 3— рама; 4 — бак масляный; 5 — приводной двигатель; 6 — гидроцилиндры подъема мачты; 7 — ударный механизм: S — коробка передач; 9— тормоз лебедки; 10 — управление гидросистемой; 11 — управление установкой; 12 — лебедка; 13 — направляющий ролик; 14 — мачта; 15—вращатель с механизмом подачи; 16 — электроосвещение; 17 — шнек; 18 — ограждение; 19 — гидроцилиндры подачи; 20 — подвеска гидроцилиндров подачи.

На рисунке 112 представлена кинематическая схема буровой установки УГБ-50М.

Вращение от приводного двигателя через муфту сцепления, включаемую рычагом, и промежуточный вал передается на коробку передач. От нее вращение через реверсивный редуктор, включаемый рукояткой, поступает на вращатель, а через зубчатую передачу на лебедку и связанный с ней ударный механизм. Для управления лебедкой служат рычаги. Через шкив, установленный на приводном валу коробки передач, с помощью клиноременной передачи вращение может передаваться на буровой насос. Коробка передач обеспечивает три частоты вращения барабана лебедки, вращателя и бурового насоса. Управляется она с помощью рычага.

Конические шестерни реверсивного редуктора обеспечивают изменение направления вращения бурового инструмента. От реверсивного редуктора через зубчатую муфту и приводной вертикальный вал 6 вращение передается на подвижный вращатель и колонну шнеков.

Число ударов инструмента при ударно-канатном способе бурения регулируют изменением частоты вращения приводного двигателя.

Пробные откачки из скважины проводят штанговым насосом с помощью ударного механизма при наименьшей частоте вращения с числом качания не более 45 в 1 мин и длиной хода 650 мм.

Коробка передач служит для передачи вращения вращателю, лебедке, ударному механизму и буровому насосу.

Вращение от приводного двигателя через промежуточный вал и полумуфты передается на ведущий Бал, закрепленный в корпусе коробки. Шестерня ведущего вала находится в постоянном зацеплении с шестерней, закрепленной неподвижно на промежуточном шлицевом валу. На этом же валу установлен подвижный блок из трех шестерен, вводимых с помощью рукоятки в зацепление с блоком шестерен и шестернями приводного вала. В результате приводному валу сообщаются три частоты вращения. Через коническую шестерню, находящуюся в постоянном зацеплении с блоком шестерен, и шестерню вращение передается на лебедку установки. На одном конце приводного вала закреплен шкив 8 для привода бурового насоса, а на другом — коническая шестерня, находящаяся в зацеплении с двумя коническими шестернями, свободно вращающимися на вертикальном валу и оснащенными зубчатыми муфтами. На этом же валу на двух шпонках установлена подвижная муфта. Передвигая ее по валу вилкой через рукоятку переключения изменяют направление вращения вертикального вала. На конце вертикального вала неподвижно закреплена зубчатая муфта, с помощью которой он соединяется с валом привода вращателя.

Рис. 2. Кинематическая схема установки УГБ-50М. Позиции даны в тексте.

Рис. 3. Коробка передач установки УГБ-50М. Позиции даны в тексте.

Вращатель передает вращение буровому снаряду от вертикального вала коробки передач.

Рама, в которой помещен вращатель установки, перемещается по укрепленным на мачте направляющим. В корпусе вращателя на подшипниках установлены три косозубые шестерни, передающие крутящий момент от вертикального вала шпинделю вращателя. На вертикальный вал вращение от реверсивного редуктора передается через соединительную и промежуточную муфты. В шпиндель вставляется патрон при шнековом бурении или ведущая труба при колонковом. В нижней части патрона имеется шестигранное отверстие для хвостовика шнека.

Ведущая труба для колонкового бурения шестигранного сечения имеет внутреннее отверстие для прохода промывочной жидкости. В верхней части ведущей трубы сделаны пазы для закрепления ее в шпинделе вращателя н резьба для присоединения вертлюга-сальника, а в нижней — резьба для соединения с бурильными трубами.

Вверх и вниз вращатель перемещают цилиндрами подачи с обязательным стопорением его в рабочем положении. В корпусе вращателя имеются два отверстия для фиксации вращателя в рабочем и транспортном положении.

При спуске-подъеме вращатель отводят в сторону от устья скважины поворотом на цапфах рамы.

На боковой крышке вращателя устроена проушина, соединяющая его с подъемной скобой каната и поддерживающая колонну шнеков при самопроизвольном затягивании шнековой колонны в скважину во время бурения.

При укладке мачты в транспортное положение нижнюю зубчатую муфту отключают от вала коробки передач.

Мачта установки — цельносварная, трубчатая, с открытой передней гранью, с высотой до оси кронблока 8 м — шарнирно закреплена на раме установки. Ее можно устанавливать или в вертикальное (рабочее) положение, или в горизонтальное (транспортное). При укладке мачты в транспортное положение она опирается верхней частью на специальную стойку, расположенную на раме автомобиля между приводным двигателем и задней стенкой кабины водителя. Поднимают и опускают мачту двумя гидравлическими домкратами двойного действия, закрепленными шарнирно на мачте и раме установки.

Рис. 4. Вращатель установки УГБ-50М. Позиции даны в тексте.

В верхней части мачты на неподвижной оси установлены рабочий ролик и траверса, предназначенные для крепления конца дополнительного каната и подвески дополнительного блока.

При двухструнной талевой оснастке грузоподъемная сила на крюке достигает 50 кН, при трехструнной — 70 кН, а при работе на прямом канате — 25 кН.

Нижние концы ног мачты заканчиваются винтовыми домкратами, опирающимися на башмаки. В рабочем положении ноги мачты присоединяются к раме.

Лебедка установки планетарного типа грузоподъемностью 2,6 т. Вал лебедки свободно вращается на двух сферических шарикоподшипниках, смонтированных в кронштейнах. На валу свободно посажен барабан, разделенный на две секции, на которые наматывается канат. Одна секция с канавами предназначена для работы ударным механизмом, а также для спуско-подъемных операций с буровым снарядом, другая гладкая —для укладки запасного каната.

Лебедка получает вращение от коробки передач через промежуточную шестерню и шестерню, установленную на солнечной шестерне планетарной передачи. Ведущий диск и прижимное кольцо являются опорами для осей трех шестерен-сателлитов планетарной передачи. Ведущий диск посажен на вал на подшипниках и имеет зубчатую полумуфту.

К внутреннему диску барабана крепят также зубчатую полумуфту. На валу на шпонках неподвижно закреплена зубчатая муфта, которая может вводиться в зацепление с муфтой включения барабана. Механизм включения размещен на переднем кронштейне и состоит из диска и рычага.

Венцовая шестерня с внутренним зацеплением вмонтирована в тормозной шкив барабана лебедки. На конце вала лебедки закреплен кривошип, предназначенный для привода ударного механизма.

Управляют работой лебедки два ленточных тормоза:
тормоз подъема и тормоз спуска. Управление тормозами лебедки выведено на центральный пост и осуществляется двумя рычагами с эксцентриковыми зажимами.

Рис. 5. Лебедка установки УГБ-50М. Позиции даны в тексте.

Рис. 6. Гидросистема установки УГБ-50М:
I — подъем; II — нейтральное положение; III — опускание. Позиции даны в тексте.

Рычаг управления тормозом подъема предназначен для подъема бурового инструмента при извлечении его из скважины, а рычаг управления тормозом спуска — для остановки барабана лебедки при спуске и подъеме бурового инструмента, а также для постепенного стравливания каната с барабана по мере углубления скважины при ударном бурении.

Ударный механизм состоит из вала, балансира с роликом и кривошипно-шатунного механизма. Вал ударного механизма приводится в качательное движение кривошипно-шатунным механизмом от вала лебедки. Шатун имеет пружинные амортизаторы.

Гидросистема установки предназначена Для подачи бурового снаряда на забой, а также спуска и подъема мачты. Из масляного бака масло маслонасосом по трубопроводу подается к дросселю, с помощью которого регулируют давление в системе. От дросселя масло поступает через гидрораспределитель в гидравлические домкраты подъема и опускания мачты или в домкраты подачи бурового снаряда. Положения рычагов гидрораспределителя для опускания и подъема мачты (А) и для перемещения вращателя (В) показаны на рисунке 6.

Домкраты подачи, прикрепленные шарнирно на ферме мачты к раме вращателя, служат для передачи осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент, бурения с разгрузкой, а также для подъема бурового инструмента при аварии.

Перед подъемом мачты рукоятку управления ставят в нейтральное положение и удаляют из гидросистемы воздух прокачиванием масла. При подъеме мачты левую рукоятку гидрораспределителя переводят в положение «подъем». При этом масло поступает в нижнюю полость гидравлических домкратов подъема мачты и мачта поднимается. Из штоковых полостей масло поршнем выдавливается в маслобак. После подъема мачты закрепляют ноги и с помощью винтовых домкратов выравнивают установку по отвесу на мачте. При этом рессоры задних колес должны быть полностью разгружены.

При опускании мачты левую рукоятку переводят в положение «спуск». При этом масло поступает в штоко-вую полость домкратов и мачта опускается. Для остановки мачты в любом положении достаточно левую рукоятку поставить в положение «нейтраль».

Вверх вращатель перемещают, установив правую рукоятку гидрораспределителя в положение «подъем». В результате масло, поступая в штоковую полость домкратов подачи, будет поднимать поршень и связанный с ними вращатель. При спуске вращателя правую рукоятку ставят в положение «спуск».

Перед подъемом и спуском мачты, а также перед бурением левая и правая рукоятки гидрораспределителя должны находиться в положении «нейтраль», а дроссель должен быть полностью открыт. Скорости подъема и спуска мачты, а также перемещения вращателя регулируют дросселем, изменяя давление масла в системе.

Безотказная и долговечная работа буровой установки в- первую очередь зависит от своевременной и правильной смазки узлов и механизмов. Вращающиеся детали коробки передач и вращателя смазывают разбрызгиванием масла, заливаемого в корпуса коробки и вращателя. Обычно применяют индустриальное масло.

Рис. 7. Пульт управления гидросистемой:
1 — дроссель; 2 — гидрораспределитель; 3 — рукоятка управления подъемом мачты; 4 — рукоятка управления вращателем; 5 — манометр.

В коробку передач заливают около 12 л масла, которое полностью заменяют через 500 ч работы буровой установки. Масло из коробки передач поступает к шестерне планетарной передачи лебедки. В корпус вращателя заливают 6…8 л масла с таким расчетом, чтобы его уровень поддерживался на высоте, равной 1/3 ширины шестерен. Полностью масло во вращателе заменяют также через 500 ч работы установки. При смене масла корпуса коробки и вращателя промывают керосином.