Гидроударник прямого действия

 

ГИДРОУДАРНИК ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ, включающий корпус, поршеньбоек с кольцевой проточкой у верхнего торца , клапан с пружиной, охватывающей верхнюю часть поршня-бойка, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии и частоты ударов, проточка выполнен конической с меньшим диаметром у торца поршня-бойка, причем пружина клапана размещена в пределах конической проточки . kn 1C Р сд о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

21 В 4 1 4ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

1 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4Р

ЬФ

Ю

4п

Cb (21) 3256424/22-03 г (22) 06.03.81 (46) 30.05.83. Бюл. № 20 (72) А. Б. Кушелевич и Д. И. Карабаш (71) Специальное конструкторское бюро

Всесоюзного промышленного объединения

«Союзгеотехника» (53) 622.243.4 (088.8) (56) 1; Гидроударная высокочастотная машина ГВ-5. Информационный листок СКБ

ППО «Геотехника». М., «Недра», 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 832018, кл. Е 21 В 4/14, 1976 {прототип).,. SUÄÄ 1020561 А (54) (57) ГИДРОУДАРНИК ПРЯМОГО

ДЕЙСТВИЯ, включающий корпус, поршеньбоек с кольцевой проточкой у верхнего торца, клапан с пружиной, охватывающей верхнюю часть поршня-бойка, отличающийся тем, что, с целью увеличения энергии и частоты ударов, проточка выполнена конической с меньшим диаметром у торца поршня-бойка, причем пружина клапана размещена в пределах конической проточки.

1020561

1О

Известен также гидроударник прямого действия, включающий корпус, поршеньбоек с кольцевой проточкой у верхнего торца, клапан с пружиной, охватывающей верхнюю часть поршня-бойка (2).

Недостатком известного устройства является снижение энергии и частоты ударов за счет повышенного гидравлического сопротивления вытесняемой из межвитковых зазоров пружины клапана жидкости.

Цель изобретения — увеличение энергии и частоты ударов.

Указанная цель достигается тем, что в 30 гидроударнике прямого действия, включающем корпус, поршень-боек с кольцевой проточкой у верхнего торца, клапан с пружиной, охватывающей верхнюю часть поршнябойка, проточка выполнена конической с меньшим диаметром у торца поршня-бойка, причем пружина клапана размещена в пределах конической проточки.

На фиг. 1 изображен гидроударник, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг.1.

Гидроударник содержит корпус 1, вклю- 4о чающий верхний 2 и нижний 3 переходники.

Средний переходник выполнен в виде цилиндра 4 с манжетным уплотнением 5. В корпусе 1 размещен поршень-боек 6 с конической кольцевой проточкой 7 у верхнего торца, насадкой 8 и утяжелителем 9. 4>

Между поршнем-бойком 6 и наковальней

10 размещена пружина 11. В верхней части корпуса 1 размещен клапан 12 с пружиной

13, охватывающей верхнюю часть поршнябойка 6. Пружина 13 клапана 12 размещена в пределах конической проточки 7, мень50 ший диаметр которой расположен у торца поршня-бойка.

В нижней части гидроударника размещен шлицевой разъем 14. Между пружиной

13 клапана и поршнем-бойком 6 образована коническая расширяющаяся вверх полость

Изобретение относится к буровой технике, в частности к гидроударным машинам прямого действия.

Известен гидроударник, содержащий корпус, подпружиненный поршень-боек, расположенный над поршнем-бойком клапан с пружиной, охватывающей поршеньбоек, уплотнение поршня-бойка размещенное в корпусе, и наковальню (1).

Недостатком данного гидроуда рника является падение энергии удара при свободном ходе бойка за счет сжатия его пружины. Кроме того, размещение жесткой пружины клапана в малых габаритах приводит к гидродинамическим потерям энергии удара при рабочем и свободном ходах, а также размыву поверхностей, ограничивающих объем полости, в которой размещена пружина.

15 для перетока жидкости. Пружина клапана размещена в ограничителе 16 хода.

Гидроударник работает следующим образом.

При постановке машины на забой шлицевой разъем 14 смыкается, и поршень-боек

6 пружиной 11 поднимается в верхнее положение до встречи с клапаном 12. Под действием гидравлического удара, возникающего при перекрытии потока, поршеньбоек 6 совместно с клапаном 12 с нарастающей скоростью перемещается вниз, сжимая пружины 11 и 13. При сжатии пружины 11 клапан 12 останавливается об ограничитель 16, открывая для жидкости свободный проход к забою.

При этом поршень-боек 6 по инерции продолжает движение и наносит удар по наковальне, связанной с колонковой трубой.

Затем под действием пружин 11 и 13 клапана 12 поршень-боек 6 возвращают в исходное положение, и цикл повторяется.

Наличие конической проточки 7 на поршне-бойке приводит к тому, что второй пик гидроудара, возникающий после остановки клапана, действует на торцовую площадь поршня-бойка 6, образующуюся вследствие различия площадей цилиндрической уплотняемой поверхности поршня-бойка

6 и его торцовой части, непосредственно контактирующей с клапаном 12.

Выполнение поршня-бойка при сохранении его прочности приводит к постепенному увеличению кольцевого зазора для перетока жидкости из межвитковых зазоров пружины и обратно от неподвижного нижнего витка к наиболее быстро движущемуся верхнему витку пружины клапана, которые при перемещении клапана вытесняют жидкость из кольцевого пространства. Таким образом, с увеличением расхода перетекающей жидкости увеличивается зазор для ее переката, в связи с чем коническая проточка на поршне-бойке в области размещения пружины клапана, снижая гидродинамические сопротивления, способствует сохранению высокой частоты колебаний поршня-бойка независимо от вязкости промывочного агента и повышения энергии единичного удара. Вместе с тем коническая форма проточки, увеличивая площадь сечения кольцевого зазора между поршнем-бойком и корпусом, позволяет, с учетом уменьшенного диаметра проволоки пружины использовать в конструкции гидроударника кольцевой ограничитель хода клапана, повышающий надежность работы предлагаемого устройства и обеспечивающий его работу в режимах различных частот и энергий, наиболее благоприятных в конкретных условиях бурения.

102O56l

Составитель А. Сергачев

Редактор Н. Ковалева Техред И. Верес Корректор О. Билак

Заказ 3863 28 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий

1 l3035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4