конич. шестернями Ъ,Ъ, которые сцепляются с конической шестерней с, насаженной на втулку d. Последняя укреплена в откидывающейся платформе / . В станках более поздней конструкции шарнирное соединение платформы с втулкой заменено прочной рамой, в верхнем отверстии к-рой вращается втулка d, а в боковых-валики а, а; снизу в ней имеется достаточно широкое цилин-дрич. отверстие для бронзовой патронной трубки д. Последняя вместе с прилитой зубчатой рейкой, по ширине соответствующей пазу на втулке шестерни, проходит через

Фиг. 52.

втулку. Таким обр. вращательное движение шестерни передается патрон, трубке, к-рая вместе с тем может иметь во втулке и поступательное движение. Штанга пропускается через патронную трубку и закрепляется винтами h в верхней ее части. Следовательно, при вращении рукоятки происходит вращение штанги,-при чем штанга вместе с патронной трубкой может свободно подниматься и опускаться. Откидная платформа может поворачиваться в вертикальной плоскости, и, таким образом, скважину можно бурить под желаемым углом.

Станки с дифференциальной подачей напоминают собой сверлильные станки для металла. Механизм дифференциальной подачи изображен на фиг. 53. Пустотелый шпиндель а с крупной прямоугольной нарезкой приводится в движение коническ. передачей. Втулка горизонтальной конич. шестерни, вращающейся в неподвижном подшипнике е, снабжена тремя шпонками, входящими в соответствующие пазы шпинделя а. На нижнем конце втулки закреплено зубчатое колесо f, которое передает вращение шестерне г, расположенной на стержне Z. Шестерня г свободно насажена на стержне I и прижимается к диску о при помощи пружины и гайки т. Натяжением гайки можно увеличивать или уменьшать силу трения и вместе с тем и податливость этого предохранительного устройства. Вращение зубчатки г передается стержню I и шестерне h, к-рая в свою очередь передает

вращение шестерне д с длинной втулкой, снабженной гаечной резьбой, в точности отвечающей наружной резьбе шпинделя а. На нижний конец втулки Ъ навернуто гаечное кольцо, скреплен, контргайкой. Между гаечным кольцом и подшипником d помещается кольцо антифрикционных шариков. Нарезка шпинделя а и гайки Ъ левая; нижняя зубчатка f имеет 24 зуба, а зубчатка г - 25 зубьев. Т. к. при Bi шпиндель с левой резьбой должен вращаться вправо, то для того, чтобы придать ему поступательное движение, гайка должна вращаться несколько быстрее. Поступательное движение шпинделя зависит от отношения зубьев у шестерен кжд. Обычно углубление коронки в очень твердых породах, напр. в кварцитах, принимается в 0,042 мм на один оборот, в крепких, как например в гнейсе,графите, порфире- 0,084 мм, а в породах средней твердости - мраморах, песчаниках и т. д.-0,120 мм. Для обратного поднятия шпинделя освобождают гайку т и закрепляют стержень I; при этом зубчатка д становится неподвижной, и так как гайка и шпиндель имеют левую па-резку, то шпиндель поднимается вверх. Для определения величины давления коронки на забой применяются специальные приборы-индикаторы.

Станки с гидравлич. подачей строят многие крупные америк. заводы. Из них наиболее распространены машины завода Сулливан. Фиг. 54 изображает гидравлич. питательный механизм: А-гидравлич. цилиндр, В-поршень, С-полый шток, укрепленный в поршне своей средней частью и проходящий через сальники в крышках цилиндра. Внутри штока С проходит полый вал J, а внутри последнего пропущена верхняя штанга Р, закрепленная на валу J гайкой L. Полый вал J соединен с поршневым штоком С при помощи цилиндрич. коробки SS, нижняя крышка которой G навинчена на конец поршневого штока, а верхняя Л скреплена с ней болтами. Между верхней и нижней крышками коробки SS находится буртик / полого вала. Благодаря такому соединению поступательное движение поршня и штока вверх и вниз передает такое же движение валу, а вместе с ним и штангам. Полый вал кроме того может

Фиг. 53.

иметь вращательное движение, независимое от поршневого штока. Такое движение вал J получает от конической шестерни К. Во

время перемещения поршня вниз и вращения вала буртик / давит вниз на нижний фланец, а при поднятии поршня буртик давит на верхнюю крышку. Для уменьшения трения менеду буртиками и крышками коробки имеются шариковые прокладки. На верхнем конце штанги Р, проходящей через полый цилиндр, находится вертлюг Q, соединенный с рукавом насоса R. Вода поступает в питающий цилиндр через тройник Е и вытекает через другой тройник Е. От тройников идут трубки Р, F, концы которых сообщаются с отверстиями в верхней и нижней крышках цилиндра. На трубках F, F имеются вентили 2, 2, 3, 4 для распределения жидкости. Регулирование движения штанг в этом механизме производится давлением воды на верхнюю поверхность поршня; давление измеряется манометром. Если порода твердая, и штанги опускаются медленнее, то давление в цилиндре увеличивается, и тогда можно уменьшить приток воды; при встрече мягких пород коронка углубляется быстрее, давление падает, и тогда подкачку воды нужно увеличить. Алмазные станки Сулливана имеют распространение в СССР и в других странах. Специально для разведок на нефть спроектирован станок типа N (фиг. 55) для бурения на глубину 700 м, снабженный 46-слг гидравлич. цилиндром и приводимый в действие газолиновым двигателем в 30 Н*. Станок монтирован на жесткой стальной раме на колесном ходу, с широкими железными ободами. Самые большие станки Сулливана FK предназначаются для Б. на глубине до 1 600 м. В Америке изготовляются также станки для алмазного Б. с двумя гидравл. цилиндрами.

Давление на колонну при гидравлическом питании легко подсчитать, зная давление воды, указываемое манометром, и разность площадей поверхности всего пор-

Фиг. 54.

шня и сечения штока. Кроме этого давления, коронка испытывает добавочное давление от веса штанг, возрастающее с глубиной скважины. В америк. станках среднего размера вес инструмента, при глубине 30 м, составляет ок. 265 кг, что при коронке в 53 мм, выбуривающей столбики в 31 мм, дает на кольцевую поверхность коронки давление в 18 кг/см. Проф. Воислав считает возможным допускать давление в 12 кг/см, что он и проводит в своих ручных станках, снабженных 12 карбонатами по V2 к, с общ. площадью дна 13 см, допуская максимальное давление на коронку 164 кг при скорости вращения не более 150 об/м. В Германии при Б. на калийные соли станками с гидравлич. питанием применяют давление в 500 кг, при 300 об/м., при коронке диаметром 68 мм,

Фиг. 55.

выбуривающей столбики в 50 мм. Здесь давление на каждый см значительно больше. Американцы допускают еще гораздо большее давление. Крелиус рекомендует начинать Б. с давлением на забой в 200-250 кг, при дальнейшем же бурении производить постепенную разгрузку штанг, для того чтобы это давление не повышалось. Наибольшее число об/м. у Крелиуса 160. Скорость вращения американских станков достигает 200-300 об/м.

При начале Б. скважины с поверхности земли наносы проходятся шурфом. При достаточной водоносности наносов этот же шурф служит зумпфом для накапливания воды; в противном случае необходима организация регулярной доставки воды. Количество ее молсет быть рассчитано в зависимости от средней скорости восходящей струи из скважины в 0,2-0,3 м/ск. При тяжелых рудах требуется ббльшая скорость. Станок устанавливается над шурфом по ватерпасу на поперечных брусьях. Устье шурфа забивается досками, в которых вырезывается отверстие для пропуска штанги. На дно шурфа устанавливают по отвесу и заливают у основания цементом (или обмазывают жирной глиной) железную трубу, устье которой д. б. несколько выше уровня воды в шурфе. Буровая муть из скважины,

переливаясь через край трубы, осаждается на дне шурфа. Иногда вместо шурфа наносы проходят буром и скважину закрепляют обсадной трубой.

Алмазные коронки и колонковый цилиндр. Для бурения ручными станками применяются коронки (см. фиг. 56 и 57) с наружным диам. 36 мм и внутренним 0=2Ъ мм, выбуриваюпцие столбики в 22 мм.

Коронка из мягкой стали снабжается алмазами в 0,7 - 2 к

Действие рвателя обусловлено пружинкой в виде цилиндрического кольца с выступами внутрь, срезанными на конус; при извлечении цилиндра наружу пружинку разводят, чтобы освободить столбик породы.

Для Б. употребляют двоякого рода алмазы, так наз. борты и карбонаты. Борты представляют собой натуральные благородные алмазы, которые вследствие еле заметной трещиноватости или неровности окраски не применяются в качестве драгоценных камней. Борты могут быть использо-

Фиг. 56.

при малых диаметрах коронки и до 8 к при больших диаметрах. Алмазы в особых оправках, ввинченных в гнезда коронки, укрепляются таким образом, чтобы при вращении коронки каждый оставлял свой след; алмазы, расположенные по наружной поверхности, выдаются немного наружу, а на внутренней поверхности-внутрь. Коронка имеет на нижнем торце выемки, а понаружной поверхности желобки для пропуска грязи. Коронки для глубоких скважин достигают в диаметре 200 мм и более.

Наибольший диаметр известной до сих пор коронки достигал 575 мм (она имела 50 алмазов, общим весом 300 к).

Коронка навинчивается на колонковый цилиндр. На фиг. 58 изображен цилиндр для небольшой глубины. В нем заключена внутренняя рубашка. Вода к забою поступает между стенкой цилиндра и рубашкой. Для того чтобы предохранить столбик породы от изломов под влиянием вращения цилиндра, внутрегшяя рубашка отделена от самого цилиндра горизонтальн. шариковой прокладкой. Для глубокого бурения применяются колонковые цилиндры более солидной конструкции с каналами в стенках для подачи к забою промывающей воды. По мере углубления скважины, когда стержень породы достиг по высоте длины колонковой трубы, вращение останавливают и колонковый цилиндр поднимают вместе со штангами наверх, при чем выбуренный столбик отрывается особым приспособлением-рвател ем, действующим автоматически при первом движении коронки наверх.

Фиг. 58.

53s. lu. kT-aC&siB Фиг. 57.

ваны лишь в том случае, если они сохранили свои естествен, плоскости и ребра, могущие служить режущими лезвиями. Карбонаты представляют собою буровато-черные алмазы неправильной формы, похожие на блестящие куски кокса. Укрепление алмазов в буровой коронке требует весьма большого внимания и опыта. Самыми лучшими алмазами являются черные бразильские карбонаты скрытого кристаллич. строения. Белые (прозрачные) бразильские борты довольно часто применяются также в буровом деле. Капские, или африк., бесцветные алмазы значительно дешевле, но при твердых породах их следует избегать, так как они легко крошатся и требуют особенно тщательной вставки. Качество алмазов имеет огромное значение для успеха Б. Хорошие алмазы отличаются плотной структурой, однотонным цветом, блеском и ровной поверхностью.

Расход алмазов бывает наименьший при Б. в соли, наибольший-в мелком кварцевом конгломерате. При проходке скважин в наклонных пластах малой мощности и неодинаковой твердости расход алмазов увеличивается. На расход алмазов в значительной степени влияет сорт алмазов, способ вставки, опытность бурового мастера, способ промывки и пр. Расход алмазов на 1 м проходки в разных породах следующий:

Диорит, кварцевый диорит..... 0,0233 к

Яшма, железистый сланец..... 0,05

Твердый гранит........... 0,262

Черный сланец, твердая руда . . . 0,0105

Известняк, сланец.........0,151-0,184

Песчаник............... 2,69

Конгломерат............ 8,2

Скорость и стоимость Б. Скорость бурения ручным разведочным станком Крелиуса на уральских рудниках видна из табл. 1 на ст. 91.

Стоимость 1 м проходки на уральских рудниках составляла со всеми расходами, включая и стоимость алмазов, от 3 р. 30 к. до 13 р. 12 к. В среднем за два года 1 м проходки обошелся ок. 6 р. при цене алмазов 75-92 р. за %. На сквагкину задалжи-валось в смену 4 человека. Воды для Б. расходовалось 75-100 гд в сутки. Машинное алмазное бурение станками Сулливана