Погружной пневмоударник

 

ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК, включакяций корпус с ударником,образунмцим с корпусом камеры рабочего и холостого ходов, распределительное приспособление в.виде стакана, между которым и корпусом образована полость, а хвостовая часть ударника размещена во внутренней полости стакана , присоединительную муфту, образующую полость с крышкой стакана,и рабочий инструмент, отличаю- . щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности разрушения пород различной крепости за счет варьирования энергии удара при изменении осевого усилия на буровом ставе, пневмоударник снабжен дополнительным распределительным приспособлением в виде (Подпружиненного золотника и кинематически связанных с ним рычагов, которые размещены в полости между Муфтой и крышкой стакана, золотник размещен в крышке стакана, а в зокп лотнике и крьш1ке стакана выполнены соответственно выборки и выточки, причем одна из выточек сообщена с полостьнз между стаканом и корпусом,; а другая с внутренней полостью стакана .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае (11) эив Е 21 С 3 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3619296/22-03 (22) 13.07.83. (46) 30.10.84.Бюл.У 40 (72) С.Е.Алексеев, А.П.Геде,В.Д.Петухов, !0.Ф.Шалашов, А.А.Звонов и О.Б.Чернецкий (71)Институт горного дела СО АН СССР и Научно-исследовательский и проектноконструкторский институт по открытым горным разработкам (53) 622.233.5,(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР !! 317787, кл. E 21 С 3/24, !968.

2.Авторское свидетельство СССР

В 977757, кл. Е 21 С 3/24, 1981 (прототип). (54)(57) ПОГРУЖНОИ ПНЕВМОУДАРНИК, включающий корпус с ударником,обра. зующим с корпусом камеры рабочего и холостого ходов, распределительное приспособление в. виде стакана, между которым и корпусом образована полость, а хвостовая часть ударника размещена во внутренней полости стакана, присоединительную муфту, образующую полость с крышкой стакана,и рабочий инструмент, о т л и ч а ю— шийся тем что, с целью повышения эффективности разрушения пород различной крепости за счет варьирования энергии удара при изменении осевого усилия на буровом ставе, пневмоударник снабжен дополнительным распределительным приспособлением в виде подпружиненного золотника и кинематически связанных с ним рычагов, которые размещены в полости между муфтой и крышкой стакана, золотник Я размещен в крышке стакана, а в золотнике и крышке стакана выполнены соответственно выборки и выточки, причем одна из выточек сообщена с полостью между стаканом и корпусом,; Я а другая с внутренней полостью ста! кана.

I 121417

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия, используемым для бурения скважин.

Известен пневмоударник, включающий корпус, ударник и распределительное приспособление в виде подпружиненного золотника для регулировки энергии удара в зависимости от усилия прижатия инструмента к породе Ц

Недостатком .пневмоударника является то, что регулировка энергии удара осуществляется за счет дросселирования потока энергоносителя толь 15 ,ко в рабочие камеры и функционально не обеспечивает перераспределение энергии для вспомагательных нужд бурения.

Наиболее близким техническим ре- 20 шением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является пневмоударник, включающий корпус с ударником,образующим с корпусом камеры рабочего 25 и холостого ходов, распределительное приспособление в виде стакана, между которым и корпусом образована по.— лость, а хвостовая часть ударника размещена во внутренней полости ста- 3р .кана,;присоединительную муфту, образующую полость с крышкой стакана,и рабочий инструмент (2)

Недостатком погружного пневмоударника является то, что изменение его параметров может быть осуществлено только за счет изменения сетевого давления энергоносителя, что приво дит к увеличению его расхода при изменении крепости пород вследствие 4р практической трудности оперативного варьирования параметров потока энергоносителя в зависимости от осевой нагрузки на буровой став.

Цель изобретения †. повышение эф- 45 фективности разрушения пород различной крепости sa счет варьирования энергии удара при изменении осевого усилия на буровом ставе.

Эта цель достигается тем, что в 50 погружном пневмоударнике, включающем корпус с ударником, образующим с корпусом камеры рабочего и холостого ходов, распределительное приспособление в виде стакана, между которым и 55 корпусом образовфЫа полость, а хвостовая часть ударника размещена во внутренней полости стакана, прнсоединительную муфту, образующую полость с крышкой стакана, и рабочий инструмент, пневмоударник снабжен дополнительным распределительным приспособлением в виде подпружиненного золот-. ника и кинематически связанных с ним рычагов, которые размещены в полости между муфтой и крышкой стакана, золот. ник размещен в крышке стакана, а в золотнике и крышке стакана выполнены соответственно выборки и выточки, причем одна из выточек сообщена с полостью между стаканом и корпусом, а другая — с внутренней полостью стакана.

На чертеже показан погружной пневмоударник, продольный разрез.

Погружной пневмоударник содержит корпус 1, в передней части которого размещена букса 2 с присоединенным к ней инструментом 3 с трубкой 4, ударник 5, имеющий хвостовую распределительную часть 6 и выхлопной канал 7, а также каналы 8 и 9.Внутренняя полость корпуса 1 разделена ударником 5 на камеру рабочего хода 10 и камеру холостого хода II Õâoñòîâóþ распределительную часть 6 ударника

5 охватывает распределительное приспособление в виде стакана 12, имеющего внутренюю полость 13, сообщенную каналом 9 ударника 5 с камерой рабочего хода 10 и образующий между стенкой корпуса 1 полость 14 а также имеющий канал 15 и выТочку 16. В задней части корпуса 1 образована распределительная .камера 17, в стенке которой выполнена выточка 18, соединенная каналом I 9 с полостью 14, а также выточка 20, соединенная каналом 21 с полостью 13 . Внутри распределительной камеры 17 расположен золотник 22 с выборками 23 и 24.3олотник 22 опирается на пружину 25.

В задней части корпуса 1 установлена присоединительная муфта 26, охватывающая хвостовик 27 с каналами 28. Рычаги 29 размещены в полости 30 между муфтой 26 и крышкой 31 стакана 12.

Рычаги 29 и подпружиненный золотник

22 образуют дополнительное распределительное приспособление, размещенное в крышке 31 стакана 12.

Погружной пневмоударник работает следующим образом.

Через став штанг к хвостовику 27 прикладывается осевое усилие, прижимающее механизм к забою, которое.че е.

3 --1 I 2 1 4 рез систему рычагов 29 передается, на золотник 22, опирающийся на пружину 25. В случае, если переданное на золотник 22 усилие меньше усилия, создаваемого предварительно поджатой пружиной 25, стенка золотника 22 пе рекрывает выточку 18, а выточка 20 через выборку 24 золотника 22 соединена с распределительной камерой 17.

Энергоноситель через став штанг и 10 каналы 28 хвостовика 27 проходит через полость, занятую системой рыча- гов 29 и попадает через выборки 23 золотника 22 в распределительную камеру 17 и далее через выборку 24 золотника 22 поступает в проточку

20, из которой по каналам 21 попадает в полость 13 распределительного стакана 12 и через выточку 16 выходит в выхлопной канал 7 ударника 5 20 и поступает на забой скважины, что необходимо для выноса шлама при данном безударном режиме работы.

В случае, когда к хвостовику 27 прикладывается усилие, переданная 25 часть которого системой рычагов 29 на золотник 22 будет ббльше предварительного поджатия пружины 25, то золотник 22 перемещается, открывая выточку 18 и частично перекрывая про-щ точку 24. Тогда энергоноситель через став штанг, каналы 28 хвостовика 27, полость, занятую системой рычагов

29, выборки 23 золотника 22 попадает в распределительную камеру 17,из которой через открытую выточку 18 и

J канал 19 попадает в полость 14, откуда через канал 15 распределительного стакана 12 и канал 8 ударника

5 поступает в камеру холостого хода 40

11. В этот момент камера рабочего хода 10, соединенная каналом 9 ударника 5 с полостью 13, через выточку

16 сообщена с атмосферой. Под действием давления энергоносителя со сто- 45 роны камеры холостого хода 11 ударник 5 совершает холостой ход. При движении ударника 5 канал 8 разобщается с каналом 15, затем трубка 4 выходит из канала 7 ударника 5,откры-50 вая выхлоп из камеры холостого хода

ll на забой скважины, а хвостовая распределительная часть 6 ударника

5 перекрывает выточку 1б, изолируя полость 13 от выхлопного канала 7

17 4 ударника 5, а канал 9 совмещается с каналом 15 распределительного стакана 12. Из канала !5 через канал 9 энергоноситель попадает уже.в камеру рабочего хода 10 .и полость 13, создавая давление, которое останавливает ударник 5 и переводит его на ра" бочий ход. При движении ударника

5 канал 9 раэобщается с каналом 15, следовательно прекращается подачэнергоносителя в камеру рабочего.хо,да 10 и полость 13 à трубка 4 входит в канал 7, прекращая выхлоп из камеры холостого хода 11. При дальнейшем движении ударника 5 его хвостовая распределительная часть 6 открывает выточку 16, которая сообщает полость 13 и через канал 9 камеру рабочего хода 10 с выхлопным каналом

7. Происходит выхлоп иэ камеры рабочего хода, 10 и полости 13. При дальнейшем движении ударника 5 канал 15 соединяется с каналом 8, через который начинается поступление энергоносителя в камеру холостого хода 11.

В конце рабочего хода ударник 5 наносит удар по инструменту З.Цикл повторяется.

Из распределительной камеры 17 .через не полностью прикрытую выточку

20 и каналы 21 энергоноситель. постоянно подпитывает полость 13, ограничивая ход ударника 5 при холостом ходе, что уменьшает энергию единичного удара.

При,дальнейшем увеличении усилия, прикладываемого к хвостовику 27,золотник 22 займет крайнее положение, упираясь в дно распределительной камеры 17, полностью перекроет выточку 20 и ликвидирует подпытку полости 13 что приведет .к увеличению энергии единичного удара до максимально возможного.

Все режимы работы погружного пневмоударника сопровождаются необходимым расходом энергоносителя для выноса шлама с забоя скважины.

При использовании предлагаемого изобретения возможно расширение функциональных .возможностей конструкции за счет ее применения при бурении пород с достаточно широким диапазоном варьирования их физико-механических характеристик.

1121417

26

28,Уд

Редактор М.Недолуженко

Заказ 7901/25 Тираж 564 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óçãîðîä, ул.Проектная, 4

29

18

19

21

13

12

16

14

Составитель В.Захаров

Техред С.Легеза Корректор Г.Огар