Для чего нужна желонка и как она работает

Технология изготовления

Схема изготовления зависит от разновидности оборудования.

Изготовление желонки с шаровым клапаном

Бурение скважины желонкой с шаровым клапаном более простое и удобное. Для изготовления такого оборудования потребуются:

стальная труба;

Диаметр трубы для изготовления корпуса желонки должен быть на 2 – 3 см меньше диаметра обсадной трубы скважины. Оптимальная длина трубы составляет 80 – 100 см.

воронка;
листовой металл;
стальной шар, подходящий по диаметру;
металлический трос или прочный канат для подъема оборудования.

Из инструментов потребуются:

болгарка;
сверлильный станок (возможно использование дрели);
сварочный аппарат с набором электродов.

Процесс изготовления оборудования следующий:

на первой стадии разрабатывается чертеж конструкции, что позволяет избежать большого количества ошибок при дальнейшем изготовлении;
из листового металла сооружается посадочное место для шара, которое одновременно является переходником для трубы. Для этого:

в центре листа проделывается отверстие, размерами чуть более диаметра шара;
из листа изготавливается воронка, широкая часть которой равна диаметру трубы, предназначенной для изготовления корпуса желонки;
стыковочный шов проваривается;
корпус изделия зачищается от заусенцев и остатков сварки;

Посадочное место для шара

в основании трубы, предназначенной для корпуса желонки, изготавливаются зазубрины;

Достаточно изготовить зубья высотой 3 – 4 см.

Изготовление зубьев для бурения

на высоте в 3 – 4 диаметра шара устанавливается ограничитель хода. Самый простой и быстрый способ изготовления ограничителя заключается в просверливании на трубе отверстия и установки обыкновенного болта;
воронка стыкуется с трубой методом сварки;
в боковой части корпуса проделывается отверстие, предназначенное для облегчения выемки грунта (ила);
изготавливается крепление для троса. Возможны два варианта крепления:

приваривание проушин;
просверливание отверстий;

Изготовление крепежных элементов для троса

по бокам привариваются несколько крюков, которые потребуются для извлечения оборудования из обсадной трубы в случае обрыва троса.

Более подробно процесс изготовления желонки с шаровым клапаном представлен на видео.

Изготовление желонки с плоским клапаном

Процесс изготовления желонки с плоским клапаном отличается исключительно технологией производства запорного элемента. Клапан можно изготовить:

из листового железа;
из пластика;

Виды клапанов

Клапан из пластика менее прочный и долговечный и не может использоваться при необходимости бурения/углубления скважины. Устройство допустимо только для проведения работ по очистке.

Изготовление металлического клапана в виде отдельной вставки производится по следующей схеме:

в кусок трубы высотой 10 – 15 см и диаметром, соответствующим диаметру трубы, предназначенной для корпуса желонки, вставляется отрезанный по соответствующим размерам лист металла;
производится фиксация металла пружинными петлями с помощью сварки.

Схема изготовления желонки с плоским металлическим клапаном

Пластиковый клапан изготавливается в следующей последовательности:

в нижней части трубы просверливается сквозное отверстие, в которое вставляется болт;
из пластика вырезается овал, меньшая сторона которого равна диаметру трубы желонки, а большая больше диаметра трубы на 2 см;
производится фиксация пластиковой пластины к болту, например, при помощи прочной проволоки.

Самостоятельное изготовление желонки позволяет не только сделать прочный инструмент, но и значительно сократить денежные расходы. Средняя стоимость комплектующих для оборудования варьируется в пределах 1 000 – 3 000 рублей, а стоимость готового инструмента начинается от 18 000 рублей.

Схема желонирования с насосом

Вынимать желонку для чистки скважины даже с помощью лебедки очень сложно. Значительное время уходит не на работу в скважине, а на подъем-очистку-спуск желонки. Небольшая модернизация позволит оптимизировать работу устройства. Обратную сторону корпуса из трубы следует наглухо заварить.

Из нее делают отвод и ставят туда специальный штуцер, предназначенный для отводного шланга. К шлангу присоединяют насос, который рассчитан на перекачивание жидкостей с существенными механическими загрязнениями.

Такая схема позволяет отказаться от постоянных подъемов желонки на поверхность и ее повторного опускания.

Загрязнения из камеры желонки в этом случае будут удаляться с помощью насоса. Желонку, снабженную насосом, нужно просто приподнимать и опускать, чтобы разрыхлить и переместить в камеру загрязненную жидкость.

Этот способ очистки эффективен при сильном заиливании или запесочивании. Для обычной прочистки скважины подойдет желонка без насоса.

Галерея изображений

Фото из

Рытье шурфа перед началом бурения

Бурение первых метров желонкой

Самодельная буровая установка

Лебедка в бурении желонкой

Процесс сборки

Достаточно надежной конструкцией, является изготовление желонки используемой шар в качестве клапана. В первую очередь следует найти трубу, с длиной соответствующей размеру скважины. На следующем этапе вам нужно изготовить металлический шар, диаметром ¾ от диаметра внутренней поверхности трубы для желонки.

Далее с одного конца трубки нужно приварить металлическую шайбу, на расстоянии около 5 см от конца трубы. На верхнюю часть трубы нужно приварить металлическую решетку, таким образом, чтобы, она препятствовала вылету шара из трубы. Помимо этого, решетку к верхней части следует приварить специальную дугу, для того чтобы иметь возможность своими руками прицепить к желонке для чистки скважины металлический трос.

Для того чтобы увеличить эффективность работы желонки к нижней части трубы еще можно прицепить несколько специальных клыков. Главная их цель – рыхления дна скважины.

Изготовления корпуса

Используют стальную или чугунную (потребует специальной технологии сварочных работ) трубу. Ее отрезок не должен иметь загибов по длине. Края выравнивают и нарезают снизу внутреннюю резьбу, если предусмотрено подобное соединение. Вверху корпуса вырезается (высверливается и выбивается зубилом) окошко для возможности почистить полость от загрязнений.

При подборе трубы важно соблюдать баланс веса и длины заготовки. Ведь готовый инструмент должен иметь достаточную инерцию удара и возможность быть извлеченным вручную или лебедкой при полном заполнении полости грунтом

Этапы сборки с шаровым клапаном

Следуют такому порядку:

Вкручивают или приваривают к нижнему краю трубы посадочное седло для металлического шара. Это может быть выточенная токарем конусная воронка или шайба с соответствующим шару внутренним отверстием. Подойдет для посадочного места и концентрический покупной переходник, применяемый для соединения труб различных диаметров. Эта деталь вставляется внутрь изделия стороной с меньшим диаметром и обваривается.
Через верх заводят внутрь металлический шар.
Затем делают ограничитель подъема шара в корпусе устройства. Его крепят выше седла на расстоянии 3–4 диаметров сферы. В качестве ограничителя лучше применить вкрученный болт.
Вверху корпуса приваривают ограничительную решетку (для крупных фракций грунта) и петлю для соединения с тросом.
Предусмотренные заостренные зубья приваривают к уже готовой желонке. Можно это сделать и на этапе сборки стакана с седлом для клапана.

Этапы сборки с лепестковым клапаном

Порядок сборки аналогичный, за исключением следующих моментов:

К нижнему краю корпуса крепится уже собранный в специальном металлическом стакане лепестковый клапан.
Не нужно делать внутри трубы ограничитель, так как шар в данном исполнении не используется.

Как быстро сделать желонку для скважины из обычной трубы ↑

Желонка для скважины собирается своими руками из простых материалов:

Стальная или чугунная труба с толщиной стенки от 2 мм. Оптимальный вариант – от 2 до 4 мм. Длина трубы может составлять до 3 м.
Стальная сфера или металлические пластины, из которых формируется запорный клапан.
Соединительный подвижный механизм для пластинчатого клапана, резиновая полоска для уплотнения, ограничитель (металлический палец, болт), если используется шар.
Материал для решетки в верхней части (стальной провод, плоские пластины), крепкий трос для поднятия устройства.

Существуют 2 основных типа конструкции с разными клапанными системами:

С шаровой системой.
С пластинчатым (лепестковым) запорным механизмом.

Конструкция с шаром более долговечна. Такой механизм не подвержен поломкам и износу.

Чертеж желонки для скважины для самостоятельного изготовления с использованием металлической сферы и подвижной пластины представлен ниже.

Длина корпуса рассчитывают исходя из назначения устройства. В бурении используют толстостенную трубу длиной от 2,5 м. В процессе чистки достаточно корпуса размером 70 – 90 см. От заданного параметра напрямую зависит общий вес конструкции. Слишком тяжелая будет вызывать трудности с подъемом заполненной желонки, а малого веса трубы недостаточно, чтобы создать мощный гидроудар.

Диаметр сферы для клапана составляет от 50% до 75% внутреннего диаметра трубы, основание изготавливается в виде конуса. Желонка для скважины с лепестковым или клапаном-пластиной оборудуется подвижным запором из полимера или металла, диаметр которого на 2 – 3 мм меньше внутреннего диаметра трубы.

Рассмотрим подробно, как сделать желонку для бурения скважины и модернизировать ее после пробивки для чистки:

На начальном этапе необходимо обрезать трубу с двух сторон.

Для изготовления шаровидного клапана нужно подобрать металлический массивный шар из подшипников, если есть возможность – заказать у токаря. К нижнему концу трубы крепится шайба или конусоподобная площадка. Посадочное место приваривается к основанию.

Стакан с плоским (пластинчатым) клапаном крепится к основанию с помощью резьбового соединения или сваркой. Изготовить запорную пластину можно из любой стали, остатка заглушенной трубы. Края пластины обрабатываются до гладкости. Дополнительно можно уплотнить конструкцию резиновыми прокладками. Клапан может состоять из двух лепестков.

В устройстве с шаровым запорным механизмом нужно сделать ограничивающий упор, который не даст сфере вылететь через верх заполненной желонки. Если конструкция предназначена для чистки скважины, достаточно приварить решетку на верхнем конце.
Сверху приваривается поперечный упор по диаметру для фиксации крюка. Также можно использовать в качестве ручки мощный провод, для крепления которого придется просверлить два отверстия.

Простое решение для быстрого изготовления пластинчатого клапана.

Главный помощник в ускорении и облегчении процесса пробивки – острый край. Целесообразно заточить внутреннюю поверхность, также используется дополнительный метод: к основанию привариваются острые клыки, благодаря которым желонка глубже погружается в грунт.

К верхнему краю можно герметично присоединить шланг, подключенный к насосу. В таком случае не придется каждый раз полностью извлекать устройство для освобождения от глины, песка, ила.

Особое внимание стоит уделить размерам и плотности входа желонки в скважину. Короткая труба будет биться о стенки, а скорость погружения и сила удара – снижаться. Слишком большой диаметр желонки приведет к заклиниванию устройства внутри скважины

Слишком большой диаметр желонки приведет к заклиниванию устройства внутри скважины

Слишком большой диаметр желонки приведет к заклиниванию устройства внутри скважины.

Виды конструкций клапана

Обратный затвор определяет эффективность очистки. Главная его задача – не препятствовать поступлению грунта или грязи в полость трубы при падении желонки и не дать им вылиться наружу при подъеме. Плотное прилегание клапана обеспечит захватывание плотных масс и загрязненной воды.

Лепестковый

Рабочая часть конструкции – один или два плоских лепестка. В изготовлении запирающей поверхности подходит листовой металл, пластик, жесткая резина. Одному лепестку нужна круглая заготовка, которая будет свободно проходить в отверстие трубы.

Лепесток подвижно закрепляют на внутренней стенке устройства. Его можно подпружинить, станет более надежное срабатывание.

Двухлепестковую заслонку делают из овальной заготовки, которую разрезают пополам по меньшей оси симметрии. Затем лепестки подвижно крепят на проходящую по центру трубы металлическую ось.

Лепестки работают по принципу дверки. При ударе о дно шахты грунт давит и открывает дверки. При движении приспособления вверх лепестки-дверки закрываются под весом попавшего в полость грунта.

Недостатки лепесткового затвора – быстрый износ и возможная поломка во время работы, в бурении подойдет только вариант с металлическими лепестками.

На заметку! Чтобы быстро восстановить лепестки, клапан делают в металлическом стакане, который крепится к основной трубе резьбовым соединением.

Запорным элементом такой конструкции выступает металлический шар. Во время гидроудара он поднимается, освобождая заборное отверстие изделия. При подъеме шар запирает вход сферической поверхностью. Внутри длинной трубы нужно предусмотреть ограничитель хода шара. Для этого используют приваренный палец, вкрученный болт или кусок арматуры. С таким приспособлением при подъеме желонки шар быстрее опустится и перекроет отверстие. В результате будет захвачено больше грунта или ила.

Достоинства шарового клапана – надежность работы, изделие не может выйти из строя, он подходит для работ по бурению и прочистке скважин.

Устройство и принцип работы желонки

Желонка представляет собой довольно тяжелый отрезок трубы длиной примерно 1 – 2 м. Внизу ее снабжают клапаном, иногда приделывают специальные заостренные элементы типа зубьев.

Заостренные край в процессе бурения разрыхляет грунт, ил, песок и прочее содержимое скважины, в зависимости от типа работ. Сверху к трубе приваривают проушины, в которых закрепляют металлический трос.

Верхний срез трубы защищают сеткой из толстой проволоки. Она предотвратит выброс гравия, щебня или элементов клапана желонки при их отрыве.

Чаще всего желонками пользуются для очистки скважины от серьезных загрязнений. Если насос для скважины не включали длительное время, например, несколько месяцев в течение зимнего периода, в скважине может скопиться значительное количество ила или песка, в зависимости от грунта.

Желонка – это просто отрезок трубы длиной один/два метра с проволочной петлёй на одном конце и обратным клапаном и режущим устройством на другом. Желонку цепляют тросом или проволокой за петлю и роняют в скважину до упора

В результате такого заиливания или запесочивания дебит скважины значительно уменьшается. В отдельных случаях насос даже засасывает в слой ила, а освободить его и не повредить при этом скважину удается далеко не всегда.

После того, как насос извлекут из ствола, очистку скважины можно провести с помощью желонки.

Работа устройства основана на гравитационном принципе. Тяжелую желонку резко бросают в шахту скважины с большой высоты. Заостренные края разрыхляют массу скопившихся на дне загрязнений. Клапан раскрывается, илс песком заполняет внутреннее пространство желонки. Клапан закрывается, и заполненную желонку поднимают наверх.

Чтобы повысить эффективность работы устройства, желонку несколько раз поднимают и бросают вниз. Благодаря клапану захваченное ей содержимое останется внутри.

Затем желонку вытаскивают из скважины и освобождают от загрязнений. Цикл повторяют снова и снова, пока скважина не будет полностью очищена.

Желонку используют не только для прочистки скважины, но и для очистки обсадной трубы перед установкой фильтра, насоса и т.п.

Желонки вполне успешно используют и для бурения скважин в рыхлых несвязных грунтах.

Скважина в результате желонирования получается вполне приличная, пригодная для результативной эксплуатации. Разумеется, работа с желонкой требует значительных физических затрат.

Их можно немного сократить, например, используя блок или лебедку с электроприводом, чтобы поднимать заполненную желонку наверх.