Устройство ударно-вращательного бурения
Изобретение относится к бурению скважин в твердых породах и позволяет повысить эффективность бурения. Устройство включает корпус 1 с установленными в нем ударниками (У) 2 и 3, которые делят его на камеры холостого 5 и рабочего 4 хода, систему воздухораспределения и буровую коронку 11. С ней соединена ступенчатая наковальня (И) 6 с центральным выхлопным каналом (К) 7 и радиальными К 9 и 10. У 2 и 3 расположены концентрично Н 6 и образуют с верхней и средней ее ступенями буферные камеры 17 и 18. При этом К 7 связан с камерами 17,18 и 5 через К 9 и 10. Нижняя часть У 3 имеет выступы синусоидальной формы, а И 6 имеет ответные выступы 19. По (;/5
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 E 21 В 4 14 F. 21 С 3/24
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ и
11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4038620!22-03 (22) 19.03.86 .(46) 23, 12.87. Бюл. У 47 (71) Казахский политехнический институт им, B.È. Ленина (72) А.С. Латыпов (53) 622,233.52-85(088.8) {56) Авторское свидетельство СССР Ф 943390, кл. Е 21 В 4/10, 1977. Авторское свидетельство СССР Ф 200534 кл. Е 21 С 3/24, 1965. (54) УСТРОЙСТВО УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ (57) Изобретение относится к бурению скважин в твердых породах и позволяет повысить эффективность бурения. Уст— ройство включает корпус 1 с установленными в нем ударниками (У) 2 и 3, которые делят его на камеры холостого ю 5 и рабочего 4 хода, систему воздухораспределения и буровую коронку 11. о С ней соединена ступенчатая наковальня (Н) 6 с центральным выхлопным каналом (К) 7 и радиальными K 9 и 10. У 2 и 3 расположены концентрично Н 6 и образуют с верхней и средней ее ступенями буферные камеры 17 и 18. При этом К 7 связан с камерами 17, l8 и 5 через К 9 и 10. Нижняя часть У 3 имеет выступы синусоидальной формы, а Н 6 имеет ответные выступы 19. По 1361284 мере подачи сжатого воздуха в камеру ряет У 2 по Н 6, а затем — У 3. Бла5 У 2 поднимается и открывает К 9 и годаря взаимодействию выступа 19 и 1g, При этом У 2 останавливается,а выступа Н 6 энергия У 3 преобразуется У 3 отсекает камеру 5 от камеры 4. в ударную нагрузку, параллельную заДалее У 2 и 3 опускаются за счет по- бою. Далее циклы нанесения ударов повдачи воздуха в камеру 4. Сначала уда — торяются. 1 з. п. ф-лы, 4 ил. Изобретение относится к, бурению скважин, в частности к бурению сква— жин в твердых породах. Цель изобретения — повышение эффективности бурения. 5 На фиг. 1 представлено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — схема взаимного расположения выступов наковальни и ударника; на фиг. 3 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1. Устройство содержит корпус 1, в котором установлены два ударника 2 и 3, один относительно другого с за1г зорим d делящие корпус .на камеры рабочего 4 и холостого 5 хода. В кор. пусе. также установлена ступенчатая наковальня 6 с центральным выхлопным каналом 7 и радиальными каналами 810 ° В нижней части наковальня соеди. нена с коронкой 11 и через шлицевые выступы 12 с более широкими шлицевыми пазами 13 корпуса 1. Ударники 2 и 3 расположены концентрично относительно наковальни 6.Наковальня состоит из верхней 14, средней 15 и нижней 16 ступеней. Ударники 2 и 3 рас— положены концентрично относительно наковальни с,возможностью взаимодей30 ствия с ее ступенями и образуют с верхней 14 и средней 15 ступенями наковальни буферные камеры 17 и 18, связанные через радиальные каналы 9. и 10 с центральным выхлопным каналом 7, а посредством канала 8 — с камерой Зь 5 холостого хода. На нижней ступени наковальни выполнены выступы 19 си- . нусоидальной формы, а на ударной (нижней) части ударника 3 выполнены ответные им выступы 20, Устройство работает следующим образов. Устройство опускается в скважину и включается вращение, При свободной подвеске корпуса 1 наковальня 6 занимает крайнее нижнее положение, каналы 8 оказываются ниже ударного торца ударника 3 и происходит блокировка инструмента. При постановке долота на забой детали устройства займут положение, показанное на фиг, 1. По мере подачи сжатого воздуха в камеру 5 холостого хода ударники 2 и 3 начнут перемещаться вверх до перекрытия их поверхностями каналов 9 и 10. Так как масса ударника 2 меньше, он раньше остановится, ударник 3 догонит его, перекроет зазор . и камера 5 холостого хода будет отсечена от камеры 4 рабочего хода, После этого оба поршня-ударника начнут перемещаться вниз за счет подачи сжатого воздуха в камеру 4 рабочего хода, Сначала наносит удар по наковальне ударник 2, формируя нагрузку„ направленную перпендикулярно плоскости забоя, и резцы долота погружаются в породу. С отставанием в 0,001 с наносит удар по нижней части наковальни 6 ударник 3, но вследствие взаимодействия выступов 19 наковальни и 20 ударника 3 энергия ударника 3 преобразуется в ударную нагрузку, направленную параллельно забою. В дальнейшем циклы нанесения ударов повторяются. В момент соударения ударника 3 с нижней ступенью 16 наковальни 6 последняя будет поворачиваться относительно корпуса 1 по ходу вращения, так как шлицевые выступы 12 выполне-! ны уже шлицевых пазов 13. Ударник 3 установлен в корпусе 1 с возможностью только продольного перемещения относительно корпуса. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1, Устройство ударно-вращательного бурения, включающее корпус с Ф з 136!284 4 установленными в нем ударниками и камеры, причем центральный выхлопной 1 делящими его на камеры холостого и канал связан посредством радиальных рабочего хода, систему воздухораспре- каналов, выполненных в наковальне с деления и буровую коронку, о т л и — буферными камерами и камерой холос5 ч а ю щ е е с я тем, что, с целью того хода, а на нижней части одного повышения эффективности бурения, оно из ударников выполнены выступы с всз-снабжено соединенной с коронкой сту- можностью взаимодействия с ответными пенчатой наковальней с центральным выступами, выполненными на наковальне, выхлопным каналом, при этом ударники расположены концентрично относительно 2. Устройство по п.1, о т л и— наковальни с возможностью взаимодейст- ч а ю щ е е с я тем., что выступы на вия с ее ступенями и перемещения от- нижней части одного из ударников и носительно последней и образуют с на наковальне имеют синусоидальную верхней и средней ступенями буферные 15 форму . 1361284 Риа4 Составитель В, Зотов Техред М.Дидык Корректор Л. Патай Редактор А. Козориз Заказ 6289/35 Тираж 533 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
