Гидроударник

 

Изобретение относится к технике для бурения скважин и позволяет повысить энергию удара и улучшить ударно-частотные характеристики гидроударника. Для этого размещенный в осевом проходном канале поршня-ударника (ПУ) 3 выхлопной клапан (К) 4 выполнен с дифференциальной ступенью вдоль оси. Причем ПУ 3, размещенный вместе с дифференциальным К 8 в ;8 корпусе 1, имеет управляющий канал 13. Один конец канала 13 выходит на торцовую поверхность, взаимодействующую с К 8. Другой конец сообщается с кольцевой полостью 14, ограниченной поверхностями ступени К 4 и осевого канала ПУЗ. При нанесении удара ПУ 3 по наковальне К 4 перекрывает выполненные в ПУ 3 выхлопные каналы 17. В результате повышается давление в камере 5 и К 8. Затем ПУ 3 поднимаются до крайнего положения и останавливаются . При этом К 4 прижат потоком жидкости в нижнем положении к ПУ 3, который поднимается до соударения с К 8 и вызывает гидравлический удар в камере 18 и остановку ПУ 3 и К 8. После этого К 4 приQ $ нудительно перебрасывается в верхнее положение , открывая каналы 17. Жидкость вы (Л тесняется в затрубье, а К 8 опускается и останавливается. Причем ПУ 3 движется дальше и ударяет по наковальне. В результате К 4 переходит в нижнее положение, перекрывая каналы 17. Цикл повторяется. 1 ил. 1чЭ со 4 00 О5 п

COl03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я) 4 Е 21 В 4/14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3862063/22-03 (22) 05.03.85 (46) 30.11.86. Бюл. № 44 (71) Казахский научно-исследовательский институт минерального сырья (72) Б. E. Скобочкин, Ф. К. Ахметжанов, T. И. Чекаева и М. О. Мусабаев (53) 622.24.053 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 402630, кл. E 21 В 4/14, 1971.

Авторское свидетельство СССР № 284916, кл. Е 21 В 4/14, 1969. (54) ГИДРОУДАРНИК (57) Изобретение относится к технике для бурения скважин и позволяет повысить энергию удара и улучшить ударно-частотные характеристики гидроударника. Для этого размещенный в осевом проходном канале поршня-ударника (ПУ) 3 выхлопной клапан (К) 4 выполнен с дифференциальной ступенью вдоль оси. Причем ПУ 3, размещенный вместе с дифференциальным К 8 в

„„SU„„1273486 корпусе 1, имеет управляющий канал 13.

Один конец канала 13 выходит на торцовую поверхность, взаимодействующую с К 8.

Другой конец сообщается с кольцевой полостью 14, ограниченной поверхностями ступени К 4 и осевого канала ПУЗ. При нанесении удара ПУ 3 по наковальне К 4 перекрывает выполненные в ПУ 3 выхлопные каналы 17. В результате повышается давление в камере 5 и К 8. Затем ПУ 3 поднимаются до крайнего положения и останавливаются. При этом К 4 прижат потоком жидкости в нижнем положении к ПУ 3, который поднимается до соударения с К 8 и вызывает гидравлический удар в камере 18 и остановку ПУ 3 и К 8. После этого К 4 принудительно перебрасывается в верхнее положение, открывая каналы 17. Жидкость вытесняется в затрубье, а К 8 опускается и останавливается. Причем ПУ 3 движется дальше и ударяет по наковальне. В результате К 4 переходит в нижнее положение, перекрывая каналы 17. Цикл повторяется. 1 ил.

1273486

Формула изобретения

Составитель А. Сергачев

Редактор К. Волошук Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Заказ 6399)25 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройствам для бурения скважин, а именно к машинам ударного действия.

Цель изобретения — повышение энергии удара и улучшение ударно-частотной характеристики гидроударника.

На чертеже изображен гидроударник.

В корпусе 1 гидроударника размещен опирающий на наковальню 2 дифференциальный поршень-ударник 3, в осевом проходном канале которого размещен выхлопной клапан 4. Поршень-ударник 3 и корпус 1 своими верхними и нижними уплотняющими поверхностями образуют камеру 5 высокого давления и камеру 6 низкого давления, сообщающуюся с затрубным пространством каналами 7. В верхней части размещается дифференциальный клапан 8, разобщающий своим штоком камеру высокого давления от камеры 9 низкого давления и перемещающийся в цилиндрическом канале 10 с продольными пазами 11. В наковальне 2 имеется канал 12 малого сечения (дроссель), служащий для подачи жидкости на забой.

В поршне-ударнике 3 выполнен управляющий канал 13, один конец которого сообщается с кольцевой полостью 4, ограниченной поверхностями дифференциальной ступени выхлопного клапана 4 и осевого проходного канала поршня-ударника 3, а другой конец выходит на торцовую поверхность, взаимодействующую с дифференциальным клапаном 8 и сообщается с поперечным па- 30 зом 15. В нижней части поршня-ударника 3 проточена кольцевая камера 16 высокого давления.

На чертеже детали гидроударника показаны в исходном нижнем положении, когда поршень-ударник нанес удар по наковальне.

В этот момент клапан 4 занимает положение, показанное на чертеже, и перекрывает выхлопные каналы 17 в поршне-ударнике.

Жидкость, подаваемая в гидроударник, проходит через осевой проходной канал поршня-ударника, через клапан 4 и канал 12, создавая большое гидравлическое сопротивление, благодаря чему давление в камере 5 повышается. Под действием этого давления дифференциальный клапан 8, а следом за ним и поршень-ударник 3 поднимается, а клапан 4 под действием потока жидкости остается прижатым к нижнему упору в поршне-ударнике. Клапан 8 поднимается до тех пор, пока его тарелка не дойдет до конца продольных пазов в клапанной коробке после чего останавливается под действием гидравлического перепада.

Поршень-ударник поднимается до соударения с клапаном 8, что вызывает гидравлический удар в камере 18, после чего поршень-ударник 3 и клапан 8 останавливаются, а клапан 4 под действием давления жидкости, проходящей через паз 15, управляющий канал 13, который соединяет камеру высокого давления с полостью 14, принудительно перебрасывается в верхнее положение, открывая выхлопные каналы 17 и перекрывая дополнительно осевой проходной канал поршня-ударника.

Далее поршень-ударник 3 и клапан 8 начинают одновременно опускаться, при этом жидкость из камеры 5 вытесняется через выхлопные каналы 17 в камеру 6 низкого давления и далее в затрубное пространство по каналам 7, а также через канал 12 в наковальне 2. В конце рабочего хода клапан 8 упирается в ограничитель, а поршень-ударник 3 движется далее по инерции и наносит удар по наковальне.

После отрыва поршня-ударника 3 от клапана 8 высокое давление в канале 13 уравнивается с давлением в осевом проходном канале поршня-ударника и выхлопной клапан 4 за счет силы инерции и силы потока жидкости начинает .Гвигаться вниз и при ударе поршня-ударника о наковальню переходит в нижнее положение, перекрывая выхлопные каналы 17. Далее цикл повторяется.

Гидроударник, включающий корпус, установленные в нем дифференциальный клапан, и поршень-ударник, в осевом проходном канале которого размещен с возможностью перекрытия его выхлопных каналов выхлопной клапан, и наковальню, отличающийся тем, что, с целью повышения энергии удара и улучшения ударно-частотной характеристики гидроударника, выхлопной клапан выполнен с дифференциальной ступенью вдоль оси, а в поршне-ударнике выполнен управляющий канал, один конец которого выходит на торцовую поверхность, взаимодействующую с дифференциальным клапаном, а другой конец сообщается с кольцевой полостью, ограниченной поверхностями дифференциальной ступени выхлопного клапана и осевого проходного канала поршняударника.