Забойный вибратор для генерации поперечных ударных импульсов

 

ЗАБОЙНЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯ ГЕНЕРАЦИИ ПОПЕРЕЧНЫХ УДАРНЫХ ИМПУЛЬСОВ, содержащий корпус, взаимно подпружиненные ударник, и перекидной клапан, седло клапана с отверстиями на наклонных гранях, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет повышения силы ударных импульсов , клёпан и седло имеют осевые центральные отверстия, а ударник снабжен стержнем, размещенным в осевых отверстиях клапана и седла, причем последнее установлено межжу клапаном и ударником.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зuq Е 21 В 4/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3506923/22-03 (22) 0 2.11.82 (46) 07.12.83.Бюл. № 45 (72) В. Г. Вартыкян, Д. И. Коган, В. П. Оиищин и Н. П. Угаров (53) 622.243.4 (008.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 449143, кл. Е 21 В 25/00, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР № 815257, кл. E 21 В 4/14, 1979 (прототип). (54) (57) ЗАБОЙНЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯ

ГЕНЕРАЦИИ ПОПЕРЕЧНЫХ УДАРНЫХ

„„Я0„„1059110 A

ИМПУЛЬСОВ, содержащий корпус, взаимно подпружиненные ударник, и перекидной клапан, седло клапана с отверстиями на наклонных гранях, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет повышения силы ударных импульсов, клапан и седло имеют осевые центральные отверстия, а ударник снабжен стержнем, размещенным в осевых отверстиях клапана и седла, причем последнее установлено межжу клапаном и ударником.

CO

©н

c©, CO

1059110 (Ри а2

Изобретение относится к технике для бурения скважин, а именно к забойным гидроударным механизмам для интенсификации процессов бурения.

Известен гидравлический забойный вибратор, снабженный бойком, подвешенным на верхнем переходнике с возможностью углового смещения относительно продольной оси снаряда и предназначенный для нанесения ударов по корпусу с целью предохранения от заклинок керна в колонковой тру- 10 бе (1).

Недостатками этой конструкции являются стохастический характер ударов бойка о корпус, не связанных закономерно с расходом поступающей жидкости, а также незначительная энергия ударных импульсов

Известнен также забойный вибратор для генерации поперечных ударных импульсов, включающий корпус, взаимно подпружиненные ударник и перекидной клапан, седло клапана с проходными отверстиями на наклонных гранях (2).

Недостатком известного устройства является низкий КПД, что присуще всем конструкциям, использующим струйный эффект изменения внутреннего давления без непосредственного гидродинамического силового воздействия струи.

Цель изобретения — повышение эффективности работы выбратора путем увели- ЗO чения силы ударных импульсов.

Указанная цель достигается тем, что в забойном вибраторе для генерации поперечных ударных импульсов, содержащем корпус, взаимно подпружиненные ударник и перекидной клапан, седло клапана с отвер- З стиями на наклонных гранях, клапан и седло имеют осевые центральные отверстия, а ударник снабжен стержнем, размещенным в осевых отверстиях клапана и седла, причем последнее установлено между клапаном, и 40 ударником.

На фиг. 1 показан вибратор, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Вибратор содержит корпус 1, ударник

2 с пазами 3, подвешенный на стержне 4 в центрах на двух осевых конусах 5, размещенных в седле клапана 6, в котором выполнены центральное отверстие 7 и два отверстия 8 и 9 на наклонных гранях для прохода промывочной жидкости.

Верхний конец подвесного стержня 4 выполнен в виде водила 10, входящего в центральные отверстия 7 и 11 седла клапана 6 и перекидного клапана 12, который опирается на седло клапана 6 своими клиновыми опорами. Седло клапана 6 размещено между ударником 2 и клапаном 12, которые взаимно подпружинены пружиной 13. Герметизация надклапанного пространства 14 относительно зоны пониженного давления 15 обеспечивается воротниковой манжетой 16.

Вибратор работает следующим образом.

В любой момент рабочего процесса клапан 12 может занимать одно из двух крайних положений (фиг. 1). В этом случае отверстие 9 седла клапана 6 перекрыто клапаном 12, и весь поток жидкости вйутри корпуса 1 поступает из зоны 14 в зону 15 через отверстие.8, осуществляя гидравлическое воздействие на поверхность пазов 3 ударника

2. Вследствие этого воздействия ударник 2 отклоняется на осях 5 в противоположное положение, при этом водило 10 подвесного стержня 4 также отклоняется от первоначального положения внутри отверстия 11 перекидного клапана 12. В положении, предшествующем нанесению удара ударником

2 по корпусу 1, водило 10 упирается в край осевого отверстия 11 клапана 12 и осуществляет переброс последнего; жидкость начинает поступать в зону 15 через отверстие

9 седла клапана 6, и ударник 2 после нанесения удара начинает разгоняться в противоположную сторону аналогично описайному выше.

Поступлению жидкости из надклапанной зоны 14 в зону низкого давления 15 через центральное осевое отверстие 7 седна клапана 6 препятствует воротниковая манжета

16.

Изменением натяга пружины 13, разжимающей ударник 2 с клапаном 12, может достигаться соответствующее изменение частоты собственных колебаний маятниковой системы ударника, что в сочетании с изменением расхода промывочной жидкости позволяет обеспечивать регулировку параметров вибратора.

Технико-экономическая эффективность вибратора обусловлена его повышенной забойной мощностью по сравнению с известными конструкциями. Применение предлагаемого вибратора позволяет повысить рейсовую проходку на 35 — 40% и механическую скорость на 10 — 15%.

ВНИИПИ Заказ 9736/30

Тираж 603 Подлисное

Филиал ППП «Патент».

r. Ужгород, ул. Проектная, 4