Погружной пневмоударник

 

Изобретение относится к погружным буровым снарядам для образования скважин в породах различной крепости и позволяет повысить производительность за счет улучшения очистки забоя скважины от буровой мелочи и повышения эффективности работы. Пневмоударник содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем-ударником (ПУ) 2, камеры 19 и 18 холостого и рабочего ходов. Система воздухорас (Л со 4 00 ел о о

СОЮЗ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ X

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51)4 Е 21 С 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 11

)9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4053999/22-03 (22) 09 ° 04,86 (46) 30.10.87, Бюл. Ф 40 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) Н.А.Беляев и В,А. Гаун (53) 622.233.52-85(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР

И 140014, кл. Е 21 С 3/24, 1961, Есин Н.Н. Погружные пневматические машины ударного действия для бурения скважин. М.: Наука, СО, 1976, с ° 29, (54) ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК (57) Изобретение относится к погружным буровым снарядам для образования скважин в породах различной крепости и позволяет повысить производительность эа счет улучшения очистки забоя скважины от буровой мелочи и повышения эффективности работы.

Пневмоударник содержит цилиндр 1 с размещенным в нем поршнем-ударником (ПУ) 2, камеры 19 и 18 холостого и рабочего ходов. Система воздухорас1348509 ф-лы, 4 ип.

25

30 предепения имеет подводя!цие и продольные выхлс ш!ые 12 каналы (К), Rbl

I3o JlIIc нные )3 корпусе нилин!1ра 1, с 13 B зачные с камерами 18 и 19 радиальными

К 16, 17 и имеющие выхлоп в сторону забоя. Дополнительный выхлопной К 13 в корпусе цилиндра направлен к устью скважины и соединен с камерами 18, 19 на оцнс)м уровне с К 1Ь, 17. Причем К 12, 13 со стороны корпуса имеют наклонные К 14, 15, направленные соответственно в сторону забоя и устья. Сжатый воздух поступает к про точке на ПУ 2 и наполняет камеру 19, Изобретение относится к погружным буровым снарядам для образования скважин в породах различной крепости, а более конкретно к 3!огружным пневмоударникам, предназначенным для .> проходки ск!3лжин с)о?3ьшого диаметра.

Цель изобретения — улучшение очистки злбоя скважины от буровой мелочи и повышение -н> фекти>>ности работы ш3ев1О моудсlрникл > препнл 3н;1ченнс)го д:1я бу реш3я cKI>B)t Hft большого диаметра, Цл фиг. 1 пока >лны выхлопные клнлпы погружногo Itltcl>t!0$длрникл в момент нанесения удара нс>р>>н!ем по буровой колонке и выхчопа сжлтого воздуха из клмеры 3)рямого хода поршня, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, по впускным клнлплм в момент подвода энергоносителя в камеру обратного ходя поршня, нл фиг. 3 — сечение

Л вЂ” А на фиг. 1; нл фиг. 4 — сечс ние

Б-Б на фиг. 2.

Погружной пневмоударник содержит рабочий нилин)!р 1, поршень-ударник

2, центральную труб>у 3, упругие элементы 4 и 5, об иму 6, втулку 7, заднюю головку 8, буксу 9, буровую коронку 10 и злг> ушки 11. Рабочий цилиндр 1 снлбжеH пнуM>I группами продольных выхло3>ных каналов 12 и 13, которые выпопнень! глухими и вскрыты на внешней понерхности наклонными каналами 14 и 15 в разных уровнях.

Продольные клнлпы 12 вскрыты каналами 1 4 и напрл!3 и" !!bi в сторону забоя, Ç5 в продопьш е клнлпы 13 противоположной стороны !« 3,рыты клнапами 15 на л ПУ ? совер33>лет обратный ход. Происходит выхлоп воздуха из камеры 19.

Дале! воздух иос!.упяет !3 камеру 18 и ПУ сс нершяс т ход. 8 конце его наносится удар но коронке 10, Отработлнш>й воздух из клмеры 18 по К 12 и 14 направляется к забою, а по К 13 и 15 — к устью. Создлется разреженная зона, в которую устремляется буровая ме.ночь, а из камеры 19 воздух проходит по К 12, 14, 17, 13 и 15, улучшая очистку забоя. 1 з.п. некотором рлсстс янин от коронки 10 и нс!прлГ>пс>н!! к устью скважины. Вых>!с>33ные каналы: наклонные 14 и 15 на внешней поверхности цилиндра 1 и радиальные выборки (каналы) 16, 17 со стороны рабочих клмер 18 и 19, выEtnJIHpHbt также н разных уровнях. Поэтому рабочие клмеры 18 и 19 являются закрытыми без прямого сообщения с затрубным просчрлнством. Каждая

I руппл продопьш>х подводящих каналов

20, 21 и 22 (фиг. 2) и выхлопных каналов 12 и 13 (фиг. 1) размещены в стенке ци?3ин)!рл 1, з!!г13ушены нл расчетную глубину с торцов заглушками

11 и вскрыты с внутренней стороны выборками (каналами) 16 (фиг. 3) и 23 (фиг. 4) равномерно относительно окружности рабочего цилиндра 1.

Продольные подводяшие обводные каналы 22 для рабочей камеры 18 прямого хода выполнены с заднего торца цилиндра 1, а обводные каналы 21 для камеры 19 обратного холостого хода — с переднего торца, причем количество тех и других каналов одинаковое, продольные оси их находятся на одной линии. Эти обводные продольные каналы вскрыты с двух концов на расчетной длине равновеликими выборками (каналами) 23. Группы продольных выхлопных 12 и 13 и подводящих 20 каналов вскрыты с внутренней стороны также равновеликими выборками (каналами) 16. Центральная трубка 3 по наружно!1! поверхности выполнена бесступенчатой и гладкой, со сто1 348 >Ос>

50 жины. роны се заднего торцл рлзмс щены упругии элемс и г 5 с>б>оймой 6 сс>ецинены они нерлзъемно, а со стороны перецне о торца упругий элемент 4 размещен в торцовой части хвостовика коронки 10.

Погружной пневмоудлрник работает следующим образом, Сжатый воздух поступает по бурильным трубам, которые соединены с задней головкой 8. Далее по радиальным каналам 24 и проточке 25 в головке 8 энергоноситель постоянно поступает через выборки и продольные подводящие каналы 20 к проточке 26 на поршне 2. Затем по выборкам 23 и продольным каналам 21 наполняется рабочая камера 19 обратного хода. !1ри этом поршень 2 совершает обратный ход.

Перед торможением поршня 2, когда радиальные выборки 16 закрыты, происходит выхлоп отработанного воздуха из рабочей камеры 19 через радиальные выборки 17, продольные каналы 12 и 13 и наклонные каналы 14 и 15. В этот период верхние выборки продольного обводного канала 21 перекрываются, прекращается доступ воздуха в рабочую камеру 19, а нижние выборки продольного обводного канала 22 открываются и сжатый воздух поступает в рабочую камеру 18, происходит прямой ход поршня 2, в конце которого наносится удар по буровой коронке 10. Перед соударением нижняя радиальная выборка обводного канала

22 рабочей камеры 18 прямого хода закрывается, а верхняя выборка обводного канала 21 рабочей камеры 19 обратного хода открывается, также открываются выборки 16 продольных вихлопных каналов 12 и 13. По каналу 12 и наклонному каналу 14 отработанный воздух из камеры прямого хода направляется к забою, а по каналу 13 и наклонному отверстию 15 к устью скважины, создавая при этом со стороны каналов 13 разреженную зону, в которую от забоя под воздействием напора воздуха, выбрасываемого со стороны каналов 12, устремляется буровая мелочь. Затем цикл повторяется. Отработанный воздух из клмс ры 19 обрлтпого холл прс>хс>цпт

ПО тОМу >СсЕ люкс>с ПНОМу трЛК TV Пс> КЛнлллм 12, 14, 17, 13 и 15, улучшая

n«>lcтку забоя сквлжины, Ероме тогс>, улу ннению очистки злбоя скважины c(II> собствуст также буровая коронка, имеющая сферическую форму забойной части с выступами, охватывающими породорлзрушлющие вставки. Такая коронка обеспечивает плавные очертания забойной части буримой скважины и дополнительные свободные пространства для текучей среды. Дпя более эффективной очистки скважины в пневмоударнике предусмотрены подвод непосредственно к забою сетевого воздуха через центральную трубку 3 и отверстия в буровой коронке 10. Требуе>сый дополнительный расход сжатого воздуха регулируется ве-сичиной внутреннего диаметра центральной трубки 3, в которую с заднего конца также можно установить шайбу с кллибрующим отверстием.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Погружной пневмоударник, содержащий цилиндр с рлзмещенным в нем поршнем-ударником, камеры холостого и рабочего хода, систему воздухораспределения с подводящими каналами и продольными выхлопными каналами, которые выполнены в корпусе цилиндра, связаны с камЕрлми холостого и рабочего хода радиальными каналами и имеют выхлоп в сторону забоя скважины, о т л и ч а ю m и и с я тем, что, с целью повышения производительности за счет улучшения очистки забоя скважины от буровой мелочи и повышения эффективности работы, в корпусе цилиндра выполнен дополнительный выхлопной канал, направленный к устью скважины и соединенный с камерами рабочего и холостого хода на одном уровне с основными радиальными каналами.

2. Ударник по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что выхлопные каналы из камер холостого и рабочего хода со стороны корпуса имеют наклонные каналы, направленные соответственно в сторону забоя и устья сква1348509 12

b - 5 псМрнуто

Составитель Е.Столбцов

Техред И.Попович

Корректор А.Ильин

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор А.Долинич

Заказ 5175/32

Тираж 452 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5