Вертлюг для малогабаритной буровой своими руками

Как делается малогабаритная буровая установка своими руками?

Проблемы с водоснабжением в дачных домах на сегодняшний день самый актуальный вопрос. Данную проблему могут решить не все, потому как проведение водопровода – это дорогостоящее удовольствие. Но есть идеальное решение, которое способно решить проблемы с водопроводом раз и навсегда, сделать малогабаритные буровые установки своими руками. Изготовить малогабаритное оборудование для бурения достаточно непросто, но возможно, если вы хоть немного обладаете слесарными и сварочными навыками.

Буровая установка используется для устройства скважин на участках.

Необходимые материалы и инструменты

Для изготовления малогабаритной буровой установки потребуется:

Схема малогабаритной буровой установки.

1. Непосредственно буровой механизм.
2. Буровые штанги. Штанга необходима буровому долоту для того, чтобы придавать оборудованию крутящий момент, то есть с помощью буровой штанги кручение бура произвести нереально. В зависимости от породы и метода бурения используются разные буровые штанги. На сегодняшний день бурение очень распространено в сельской местности, и потому запчасти для бура продаются в большом ассортименте. Прежде чем приобрести буровые штанги, необходимо изучить условия бурения и саму бурильную трубу.
3. Вертлюги. Слово “вертлюг” произошло от английского слова swivel, в переводе означает “поворотный”. Ни одна буровая не может быть сделана без вертлюга. Это одна из самых главных частей при изготовлении бурового долота. Вертлюг обеспечивает беспрепятственное вращение буровой колонны и одновременно доставляет в данное устройство промывочную жидкость. Данный элемент очень полезен и необходим для проходки скважин, так как он предотвращает скручивание каната и поддерживает вес бурильной колонны.

Есть несколько видов вертлюгов:

Инструменты для изготовления буровой установки: сварочный аппарат, болгарка, дрель, молоток.

1. Буровой вертлюг – принцип его работы заключается в том, что он связывает два механизма, которые крутятся вокруг его оси.
2. Промывочный вертлюг – применяется для обеспечения промывочной жидкости.
3. Силовой вертлюг – применяется для капитального ремонта более масштабных оборудований.
4. В зависимости от выбора и качества вертлюга, зависит постоянная работа всей буровой.

Помимо этого, понадобятся:

1. Лопастные долота. Малогабаритные буровые установки невозможно представить без лопастного бурильного долота. Лопастное долото – это кованый элемент, который состоит из соединительной резьбы с двумя или тремя лопастями. С помощью лопастей он способен разрезать твердую каменистую породу. Забой потом очищается с помощью специального промывочного средства. Данные лопасти армируются специальными пластинками. Сами пластинки сделаны из твердого сплава. С помощью армирования увеличивается устойчивость деталей. А благодаря цилиндрическим зубкам стенки лопастей можно также армировать.
2. Буровые замки – необходимы для соединения буровых труб.

Схема установки для ударно-канатного бурения.

Из вспомогательных элементов для изготовления малогабаритной буровой установки также потребуются:

• переходники на различные типы резьбы;
• ловильный инструмент;
• хомуты;
• отрезок толстой трубы Ø 80-120 мм.
• шнек.

С помощью данных материалов и инструментов можно изготовить различные буровые установки.

Процесс изготовления буровой установки своими руками

Малогабаритные буровые установки можно разделить на 4 вида:

Схема вертлюга для малогабаритной буровой установки.

Малогабаритные буровые установки ударно-канатного или шнекового метода возведения скважин можно изготовить своими руками. Для этого не потребуется много времени и сил. Например, малогабаритная буровая установка для ударно-канатного бурения состоит из таких элементов, как ударный патрон, стакан и желонка. Для начала нужно сделать разборную станину.

Для того чтобы было легче работать, буровая подключается к мотору редуктора, затем на барабан устанавливается патрон или желонка весом около 80 кг – это нужно для проведения более качественных работ.

Ударно-канатное бурение считается самым медленным и тяжелым видом. Для того чтобы пробурить скважину при помощи такого оборудования, придется потратить много сил и запастись терпением. Бурение займет уйму времени, к тому же нет гарантий, что скважина будет пробита до конца. Принцип работы ударно-канатного бурения заключается в том, что грунт просто разрушается под тяжестью веса буровой установки. Буровой инструмент поднимается на определенную высоту и опускается на цель. Плюсом данного вида бурения является то, что здесь не нужно использовать воду и гель.

Также легко сделать самому буровые установки для шнекового бурения. Для этого потребуется стальная труба, сечение которой должно составлять около 100 мм. Верхушку трубы наделяют винтовой нарезкой внешней поверхности. С обратной его стороны устанавливают шнековый винт, диаметр которого должен составлять 200 мм. На сам шнек с помощью сварки приделывают стальные ножи. Ножи должны быть расположены перпендикулярно друг к другу под углом.

Шнековое бурение считается самым легким и дешевым видом. Часто сделанные своими руками буровые установки предназначены именно для шнекового вида бурения. Таким способом можно пробурить скважину до 10 м.

Способ шнекового бурения предназначен только для мягких пород. Если на какой-либо глубине встречается твердые породы, дальнейшее бурение шнековым способом невозможно.

Но есть еще и третий способ бурения, предназначенный для более масштабных работ, роторный.

Роторный способ бурения скважин на данный момент считается самым современным и уникальным. Уникальный он потому, что можно бурить скважины почти в любых породах и на любую глубину. Для данного вида бурения используют специальную трубу, а в саму скважину помещают вал, который имеет кончик в виде долота.

Малогабаритные буровые установки очень сложно сделать самому, но все-таки возможно. Удачная сборка конструкции значительно сэкономит ваши средства.

Буровая установка своими руками

Буровая установка своими руками изготавливается по бесплатным чертежам представленным ниже. С учётом покупки всех комплектующих себестоимость самодельной мини буровой установки составит 15-20% от аналогичного готового агрегата.

§ Рама буровой установки

Стойки для рамы на буровую установку делают из трубы ДУ40, толщина стенки 4мм. «Крылья» для каретки-ползуна – из ДУ50, толщина 4мм. Если нет со стенкой 4мм, можно взять и 3,5 мм.
Скачать чертежи для буровой установки на воду своими руками:

§ Вертлюг, буровые штанги и замки

Буровой вертлюг и буровые штанги на первых порах рекомендуется приобрести готовые. В изготовлении этих частей очень важна точность обработки, поскольку нагрузки на эти узлы большая. Если решите заказать вертлюг у токаря, то потребуется найти квалифицированного специалиста, и желательно с современными станками с ЧПУ. Для вертлюга и замков потребуются строго определённые виды стали. Для замков – 45 сталь. Для вертлюга – 40Х.
Скачать чертёж самодельного бурового вертлюга:

Внимание! Качественную закалку частники не сделают! После закалки потребуется шлифовка. Можно использовать закалку ТВЧ, но это дорогостоящая процедура.

Сэкономить на покупке готовых узлов можно, но на поиски подходящего мастера уйдёт много времени. Но оно того стоит — самодельные детали значительно дешевле, чем покупные. Для начала приобретайте детали на образцы. Практика показывает, что токаря работают более качественно, когда у них на руках имеются и чертежи, и реальные шаблоны.

При наличии заводских образцов вам намного проще будет проверить качество работы. Например, если токарь сделал буровые штанги (замки), то вы берёте заводские и самодельные детали и привинчиваете их друг другу – проверяете качество резьбы. Совпадение должно быть 100%!

Не покупайте запчасти по доставке. Это нужно для того, чтобы не купить брак – такое, к сожалению, бывает. А самое главное – если заказывать доставку издалека, то можно прождать не один месяц.

Резьбу на буровых штангах советуем делать трапецию – она не хуже конусной, но если потом заказывать токарям, то конусную резьбу сделать сложнее.

Если делать или покупать замки на буровые штанги отдельно, то трубы для штанг можно брать и простые шовные, если бурить не глубже 30 метров (толщиной 3,5 мм. и внутренний диаметр не меньше 40-ка мм). Но приваривать замки к трубам должен профессиональный сварщик! В вертикальном бурении нагрузки большие.

Для бурения глубже 30 метров нужно брать только толстостенные трубы (со стенкой от 5-6 мм). Тонкие штанги на большие глубины не годятся — их может порвать.
Скачать чертёж замков для буровых штанг:

§ Изготовление бура своими руками

Простой бур самостоятельно изготовить несложно. Делается бур из обычной стали. Если решите сделать из легированной, то имейте в виду – приварить её сложно! Нужен специалист. Если в месте бурения находится много камней, тогда нужно купить в фирмах специальные буры, приспособленные для прочных грунтов. Чем выше цена, тем твёрже на бурах сплавы и прочнее сами буры.

§ Самодельная лебёдка и мотор – редуктор

При изготовлении мини буровой используется лебёдка «РА-1000». Можно взять и другую, но желательно, чтобы грузоподъёмность была не меньше 1 тонны (а лучше больше). Некоторые буровики ставят по две лебёдки, одну электрическую и вторую механическую. В случае клина буровой колонны очень помогает.

Для облегчения работы желательно купить и подключить два пульта: один реверс и ход двигателя, другой на лебёдку. Это сэкономит много сил.

Мотор-редуктор для самодельной мини буровой потребуется на 60-70 оборотов в минуту, мощностью 2,2 кВт. Более слабый не подойдёт. Если использовать более мощный, то потребуется генератор, так как не получится подключаться к напряжению 220 Вольт. Рекомендуется для гидробурения мотор-редуктор моделей: 3МП 31,5/3МП 40/3МП 50.

§ Порядок изготовления буровой на воду своими руками

1. Покупка буровых штанг и вертлюга (обратите внимание, чтобы у деталей была одинаковая резьба, либо используйте переходник). Для начала много покупать не требуется, ориентируйтесь на глубину в 30 метров.
2. Покупка мотора — редуктора. Эти покупки могут занять много времени и часто возникают задержки, которые не зависят от вас, поэтому лучше покупать заранее.
3. Изготовление рамы и бура. При изготовлении рамы желательно иметь на руках мотор, вертлюг и лебёдку, поскольку всё это нужно будет крепить на раму. Каретку без мотора самостоятельно сделать тоже проблематично, так как крепления у разных моторов могут отличаться.
4. Докупаем оставшиеся комплектующие мини буровой установки после установки основных узлов на раму.

§ Ошибки при самостоятельном бурении на воду

Начинать бурение на воду рекомендуется с малых глубин, чтобы набраться хотя бы немного опыта. Опыт в вертикальном бурении – самое важное! Научиться бурению скважин на воду можно только на практике. Самое главное – научитесь избегать клина буровой колонны. Новички по неопытности часто «ловят клин» и теряют буровые штанги. Иногда бур заклинивает настолько, что вытащить невозможно даже краном, конструкция просто отрывается (обычно в местах сварки).

Ошибки обходятся очень недёшево – теряется дорогой инструмент. Поэтому в гидробурении нельзя форсировать события и сразу делать глубокие скважины. К этому делу нужно подходить ответственно и аккуратно. Обязательно читайте литературу на эту тему. Эта работа требует много знаний, которые невозможно передать в двух словах, поэтому самообразование обязательно.

Статьи — своими руками

Вертлюг для малогабаритной буровой установки

Вертлюг МГБУ — что это и как изготовить своими руками?

Все малогабаритные буровые установки работают по принципу гидробурения. т.е разрушаемая буром порода (шлам) выносится на-гора потоком бурового раствора нагнетаемого специальным мощным грязевым насосом или мотопомпой. При бурении скважин на воду раствор подается через вращающуюся колонну буровых труб (штанг). Чтобы обеспечить одновременное вращение и подачу раствора существует специальный узел, называемый «вертлюг» — устройство с полым проходным валом на обоих концах которого в специально проточенных канавках смонтированы уплотнительные манжеты. Это самый ответственный и сложный в изготовлении агрегат.

Вертлюг буровой установкиИзготовить вертлюг своими руками в домашних условиях невозможно, для изготовления необходимы токарно-фрезерные работы и опытный токарь. Материалом для корпуса чаще всего служит бывшая в употреблении гильза от гидроцилиндра автотракторной техники (ГЦ) диаметром 90-100 мм. Она изготовлена из изностойкого металла и имеет внутри отполированный закаленный слой, так называемое зеркало.

Применение гильзы из гидроцилиндра упрощает подбор манжет-сальников для вертлюга, можно использовать штатные манжеты для данного типа ГЦ которые всегда есть в наличии в магазинах резинотехники. Для нормального вращения проходного вала необходимы специальные подшипники. Из-за того что на вал вертлюга приходится значительная нагрузка как на кручение так и на разрыв, по сути на нем висит вся буровая колонна штанг весом в несколько сот килограмм подшипники необходимо ставить упорные или конические, обычные подшипники качения здесь не подойдут. Подшипники подбираются в любом крупном торгующем центре в зависимости от диаметра ГЦ и вала.

Вал вертлюга вытачивается из цельной металлической болванки диаметром равной внутреннему диаметру заготовки корпуса из ГЦ. Для того чтобы вал не клинил в в гильзе делается допуск по размерам. т.е. вал делается на 0.5-0.7 мм меньше в диаметре чем внутренний диаметр гильзы ГЦ. На валу предусматриваются проточки под резиновые манжеты по две с каждой стороны, сверху и снизу для лучшего уплотнения и долгого срока службы. Размеры вала подбираются таким образом чтобы проходное отверстие для бурового раствора в валу составляло 32-35 мм. а толщина стенок вала составляла 6-7 мм. С верхней стороны вертлюга делается посадочное гнездо для вала мотор-редуктора. Диаметр вала мотор-редуктора ТСН-00.76 для МГБУ составляет 36 мм.

Соединение вала редуктора и вала вертлюга производится либо с помощью штатной шпонки либо сверлением сквозного отверстия на 10 мм и установка туда шплинта из болта М10. Последний вариант хорош тем что болт выступает в роли предохранителя. При критических нагрузках его просто срезает и передача вращения с редуктора на вертлюг прекращается, что помогает избежать перегорания электромотора или разрыва редуктора, а заменить срезанный болт дело 5 минут.

С нижней стороны вала вертлюга нарезается резьба для соединение с колонной буровых штанг. Производители малогабаритных буровых установок обычно нарезают резьбу сразу под размер буровых замков, такой вариант позволяет уменьшить общую высоту буровой установки но имеет существенный минус — при износе резьбы менять придется весь вал вертлюга а скорее всего и вертлюг целиком. Поэтому оптимально выполнить соединение через промежуточную втулку — нарезать на конце вала обычную трубную резьбу и накрутить на нее через переходник «папу» от бурового замка. Резьбу от раскручивания можно зафиксировать горячей канифолью или парой капель сварки.

После того, как вертлюг выточен, остается только приварить к нему патрубок для подсоединения напорного шланга от мотопомпы для гидробурения и установить на МГБУ. Производители МГБУ чаще всего просто вешают вертлюг на болт М12 и этим ограничиваются, что часто приводит к поломкам вала редуктора. Поэтому установку вертлюга лучше всего выполнить жестко закрепив его к каретке, тогда снимутся ударные нагрузки на вал редуктора и уйдет вероятность обрыва колонны буровых штанг и падения ее в скважину.

Реальный, проверенный на практике, срок службы вертлюга из гидроцилинда — около 100-150 скважин. Даже после этого он остается ремонтопригоден, т.к. изнашивается обычно гильза, ее можно заменить на новую такого же диаметра. Срок службы резиновых манжет зависит от количества абразивных частиц в буровом растворе и обычно колеблется от 10 до 30 скважин.

Источники: http://moyaskvazhina.ru/instrumenty/malogabaritnaya-burovaya-ustanovka-svoimi-rukami.html, http://www.byrilka.ru/burovaya-svoimi-rukami, http://burenie-voda72.ru/articles/22/