Кольцевой геологоразведочный пневмоударник

 

Изобретение относится к строительной и геологоразведочной технике, а также горной промышленности. Целью изобретения является повышение производительности бурения скважин. Пневмоударник содержит цилиндрический ступенчатый корпус 1, в стенке которого выполнены впускные окна 2 и выхлопные окна 3. В корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещен ударник 4, причем его меньшая ступень обращена к породоразрушающему инструменту 5. В задней части корпуса 1 смонтированы двойная бурильная колонна 6 и керношламоприемная труба. На наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 размещен кожух 9. Сжатый воздух по мзжтрубному пространству 8 двойной буровой колонны 6 и кольцевой канал 10 поступает через отверстия 2 в камеру 11 обратного хода ударника 4. Камера 12 прямого хода соединена в это время с атмосферой. Ударник 4 начинает двигаться вверх до тех пор, пока выхлопные отверстия 3 не соединят камеру 11 обратного хода с атмосферой, а впускные окна 2 - камеру 12 прямого хода с магистралью сжатого воздуха. После этого ударник за счет разницы площадей, находящихся под действием магистрального давления сжатого воздуха в камере 12 прямого хода, и силы тяжести ударника 4 перемещается вниз и наносит удар своей меньшей ступенью по породоразрушающему инструменту 5. Особенностью конструкции кольцевого пневмоударника является то,что торцевая площадь малой ступени ударника 4 не является рабочей из-за того, что камера 11 обратного хода образована большей ступенью корпуса 1 и ступенями ударника 4. При этом увеличивается разность диаметров ступени ударника 4, что ведет к повышению эффективности передачи энергии удара, а следовательно, и к росту рабочей площади ударника 4, т.е. к повышению энергии удара, за счет чего повышается производительность бурения. 1 ил. « Ј ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Ю

О, О

Оч

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4834807/03 (22) 06.06.90 (46) 07.11.92, Бюл, 3Ф 41 (71) Институт горного дела СО AH СССР (72) Б.Н. Смоляницкий, Л.И. Сухарева, Б.Б.

Данилов, В.H. Савельев и А.Т. Сырямин (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 1133388, кл, Е 21 С 3/24, 1983.

2. Авторское свидетельство СССР

М 1722085, кл. Е 21 С 3/24, 1987, (54) КОЛЬЦЕВОЙ ГЕОЛОГОРАЗВЕДОЧНЫЙ ПНЕВМОУДАРНИК (57) Изобретение относится к строительной и геологоразведочной технике, а также горной промышленности. Целью изобретения является повышение производительности бурения скважин. Пневмоударник содержит цилиндрический ступенчатый корпус 1, в стенке которого выполнены впускные окна

2 и выхлопные окна 3. В корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещен ударник 4, причем его меньшая ступень обращена к породоразрушающему инструменту 5. В задней части корпуса 1 смонтированы двойная бурильная колонна 6 и керношламоприемная труба.- На наружной цилиндрической. поверхности корпуса 1 размещен кожух 9. Сжатый воздух по мажтрубному пространству 8 двойной бу„„Я. „„1773995 А1 (si>s Е 21 В 4/14, Е 21 С 3/24 ровой колонны 6 и кольцевой канал 10 поступает через отверстия 2 в камеру 11 обратного хода ударника 4, Камера 12 прямого хода соединена в это время с атмосферой.

Ударник 4 начинает двигаться вверх до тех пор, пока выхлопные отверстия 3 не соединят камеру I t обратного хода с атмосферой, а впускные окна 2 — камеру 12 прямого хода с магистралью сжатого воздуха. После этого ударник за счет разницы площадей, находящихся под действием магистрального давления сжатого воздуха в камере 12 прямого хода, и силы тяжести ударника 4 перемещается вниз и наносит удар своей меньшей ступенью по породоразрушающему инструменту 5. Особенностью конструкции кольцевого пневмоударника является то,что торцевая площадь малой ступени ударника

4 не является рабочей из-за того, что камера

11 обратного хода образована большей ступенью корпуса 1 и ступенями ударника 4.

При этом увеличивается разность диаметров ступени ударника 4, что ведет к повышению эффективности передачи энергии удара, а следовательно, и к росту рабочей площади ударника 4, т.е, к повышению энергии удара, за счет чего повышается производительность бурения. 1 ил.

1773995

Изобретение относится к области строительной и геологоразведочной техники, а также горной промышленности и может наиболее эффективно использоваться при геологоразведочных работах в вечномерэлых грунтах.

Целью изобретения является повышение производительности бурения скважин.

На чертеже показан кольцевой пневмоударник, продольный разрез.

Кольцевой геологоразведочный пневмоударник содержит цилиндрический ступенчатый корпус 1, в стенке которого выполнены впускные окна 2 и выхлопные окна 3. В корпусе 1 с возможностью возвратно-поступатеЛЬного перемещения размещен ударник 4, причем его меньшая ступень обращена к породоразрушающему инструменту 5, а на внутренних цилиндрических поверхностях большей и меньшей ступенями корпуса 1 выполнены круговые проточки, длина которых превышает длину пазов, выполненных на наружных поверхностях меньшей и большей ступеней ударника 4, выхлопные окна 3 и впускные окна 2 выполнены таким образом, что при нижнем положении ударника 4 верхняя кромка пазов на большей ступени ударника 4 совпадает с верхним краем впускных окон, а нижняя кромка этих же пазов находится ниже верхней кромки круговой проточки большей ступени корпуса 1, а также верхняя кромка пазов на меньшей ступени ударника

4 находится выше верхнего края выхлопных отверстий, а их нижняя кромка находится ниже верхнего края круговой проточки на меньшей ступени корпуса 1, В задней части корпуса 1 смонтированы двойная бурильная колонна 6 и керношламоприемная труба 7, которые образуют межтрубное пространство 8, передняя часть керношламоприемной трубы 7 входит в осевое отверстие породоразрующего инструмента 5. На наружной цилиндрической поверхности корпуса 1 размещен кожух 9, Большая ступень корпуса 1 и кожух 9 образуют кольцевой канал 10. Большая ступень 1 и ударник

4 образуют камеру обратного хода 11, а теже детали с керношламоприемной трубой 7 и породоразрушающим инструментом 5 образуют камеру 12 прямого хода, состоящую иэ двух частей — верхней и нижней, сообщающихся между собой кольцевым каналом

13.

Пневмоударник работает следующим образом.

Сжатый воздух по межтрубному пространству 8 двойной буровой колонны б и кольцевой канал 10 поступает через отвер5 время с. атмосферой через выхлопные отверстия 3. Под действием магистрального

55 стия 2 в камеру 11 обратного хода ударника

4. Кольцевой канал 13 соединяет между собой обе половинки камеры 12 прямого хода, Камера 12 прямого хода соединена в это давления сжатого воздуха на площадь ударника 4 со стороны камеры 11 ударник 4 начинает двигаться вверх. После перекрытия выхлопных отверстий 3 и впускных отверстий 2 наружными поверхностями ступеней ударника 4, его движение вверх происходит.за счет энергии расширения воздуха в камере 11 обратного хода до тех пор, пока выхлопные отверстия 3 не соединят камеру 11 обратного хода с атмосферой, а впускные окна 2 — камеру 12 прямого хода с магистралью сжатого воздуха. Давление воздуха в камере 11 обратного хода падает до атмосферного, поэтому ударник 4 останавливается и за счет разницы площадей ударника находящихся поддействием магистрального давления сжатого воздуха в камере 12 прямого хода и силой тяжести ударника 4 перемещается вниз и наносит удар своей меньшей ступенью по породоразрушающему инструменту 5, Перед ударом открываются выхлопные окна 2, соединяя камеру 12 прямого хода с атмосферой, а камеру 11 обратного хода с магистралью, Сжатый воздух при выхлопе из камеры 12 прямого хода поступает на забой, Разрушенная порода подхватывается потоком обработанного воздуха и выносится на поверхность через внутреннюю полость керношламоприемной трубы 7.

Формула изобретения

Кольцевой геологоразведочный пневмоударник, содержащий ступенчатый корпус с впускными и выхлопными окнами, размещенный в корпусе с возможностью возвратно-поступательного перемещения кольцевой ступенчатый .ударник, разделяющий внутреннюю полость корпуса на камеры холостого и прямого хода, породораэрушающий инструмент, кожух, соединенный с породоразрушающим инструментом с возможностью передачи крутящего момента и керношламоприемную трубу, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности бурения, ударник установлен меньшей ступенью к породоразрушающему инструменту, камера прямого хода образована корпусом, породоразрушающим инструментом и керношламоприемной трубой, а камера хплостого хода образована большей ступенью корпуса и ступенями ударника,