Многокамерный погружной пневматический ударный механизм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (лц5 Е 21 С 3/24, 4/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4889524/03 (22) 10,12.90 (46) 30,03.93. Бюл, N 12 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) С. Е. Алексеев, Г. А. Пятнин и А. П, Геде (73) С, Е. Алексеев, Г. А. Пятнин и А, П. Геде (56) Беляев И, А., Есин И. И, и др, Пневмогидравлические силовые импульсные системы. Новосибирск, 1969, с. 17 — 21.

Авторское свидетельство CCCPN

1439187, кл. Е 21 В 4/14, 1987, (54) МНОГОKAMEРНЫЙ ПОГРУЖНОЙ

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ М ЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к области горных машин, а конкретно к бесклапанным погружным пневматическим ударным механизмам закрытого типа, используемым для бурения скважин по породам средней и высокой крепости, Сущность изобретения; принцип воздухораспределения этого механизма основывается на создании на шейке

7ударника 5, охваченной разрезной втулкой

9 продольных каналов 28 и 29, взаимодействующих с радиальным каналом 30, образованным во втулке 9. Канал 28 сообщен через вспомогательную камеру 14 с выходом 23 канала 21, соединяющим камеры рабочего хода 13, 14, 15. Канал 29 открыт в камеру 12, через которую связан с каналам 16, соединяющим камеры холостого хода 10 — 12. Попеременное соединение каналов 28 и 29 с каналом 30, позволит осуществлять наполнение.сжатым воздухом камер холостого и рабочего хода. Выхлоп из камер происходит также с участием каналов 16 и 21, выхлопной магистрали 26 на забой скважины. Система при сохранении величины хода ударника, числа рабочих камер позволяет сократить длину ударника, следовательно, и его массу. 3 з. п. ф-лы, 1 ил, „„ Ц „„1806264 А3

1806264

55

Изобретение относится к области горных машин, а конкретно к погружным пневматическим ударным механизмам для бурения скважин по породам средней и высокой крепости и может найти применение и в строительстве.

Целью изобретения является увеличение мощности механизма, На чертеже изображен продольный разрез многокамерного погружного пневматического механизма.

Механизм содержит корпус 1 и гильзу 2.

В передней части корпуса подвижно установлена коронка 3 с каналом 4. Внутри гильзы размещен ударник 5 с шейками 6 и 7, охваченными разрезными втулками 8 и 9.

Ударник и разрезные втулки разделяют внутреннюю полость гильзы на основную камеру холостого хода 10 и вспомогательные камеры холостого хода 11, 12 и на вспомогательные камеры рабочего хода 13, 14 и на основную камеру рабочего хода 15. Между корпусом и гильзой образован канал 16, который через продольный глухой канал 17, проточку 18 во втулке 9 связан со вспомогательной камерой холостого хода 12, через выход 19 с камерой 11, а через выход 20 с камерой 10. Между корпусом и гильзой также образован канал 21, соединенный через выход 22 с основной камерой рабочего хода

15, через выход 23 со вспомогательной камерой 14, через выход 24 со вспомогательной камерой 13. Между корпусом и гильзой образована питающая магистраль 25 и выхлопная магистраль 26 с выходом 27. На шейке 7 уДарника 5 выполнен глухой продольный канал 28, полость которого через камеру. 14 постоянно сообщена с выходом

23 канала 21. На шейке 7 также выполнен глухой продольный канал 29, постоянно открытый в камеру 12. Каналы 28 и 29 могут быть выполнены в виде проточек, лысок или пазов, B разрезной втулке 9 выполнен радиальный канал 30, постоянно связанный с питающей магистралью 25. От перемещения полукольца втулок 8 и 9 фиксируются стопорами 31. В задней части корпуса установлен переходник 32 с каналом 33, Работает многокамерный погружной пневматический ударный механизм следующим образом, Из става штанг сжатый воздух подается во внутреннюю полость переходника 32, оттуда через канал 33 поступает в питающую ма гистрал ь 25, п роходя щую между корпу- сом 1 и гильзой 2, из питающей магистрали

25 поступает в радиальный канал 30 разрезной втулки 9. Радиальный канал 30 в данный момент времени сообщен с глухим продоль5

45 ным каналом 29 шейки 7 ударника 5. Через канал 29 сжатый воздух поступает во вспомогательную камеру холостого хода 12, а через продольный глухой канал 17, проточку

18 попадает в канал 16, из которого через выходы 19 и 20 наполняет другие камеры холостого хода 11 и 10, Воздействуя на рабочую площадь ударника со стороны основной камеры холостого хода 10 и вспомогательных 11, 12 сжатый воздух приводит в движение ударник 5, достаточно активное ввиду его малой массы, Начинается холостой ход ударника.

Со стороны вспомогательных камер 11 и 12 сжатый воздух воздействует и на разрезные втулки 8 и 9, охватывающие шейки 6 и 7 ударника 5, однако они неподвижны, так как их движению препятствуют стопоры 31.

При ходе ударника глухой продольный канал 29 разъединяется с радиальным каналом 30 — происходит отсечка впуска в камеры холостого хода 10, 11, 12, и дальнейшее воздействие на ударник 5 осуществляется за счет расширения сжатого воздуха. При дальнейшем движении ударник 5 своей торцовой кромкой открывает выход 27 выхлопной магистрали 26 и из основной камеры холостого хода 10, а через нее и через выход

20, канал 16 выход 19, проточку 18 и канал

17 и из вспомогательных камер холостого хода 11 и 12, начинается выхлоп через выхлопную магистраль 26, канал 4 буровой коронки 3 на забой скважины. При этом же движении ударника 5 глухой продольный канал 28 сообщается с радиальным каналом

30. Через полость канала 28 сжатый воздух поступает во вспомогательную камеру рабочего хада 14, а через нее, выход 23, канал 21, выходы 22 и 24 поступает и в камеры 13 и

15, Воздействуя на ударник 5 со стороны вспомогательных камер рабочего хода 13, 14 и основной 15, сжатый воздух останавливает его и переводит на рабочий ход. При рабочем ходе канал 28 разъединяется с радиальным каналом 30 — прекращается впуск сжатого воздуха в камеры рабочего хода 13, 14, 15, и дальнейшее воздействие воздуха со стороны этих камер происходит за счет его расширения, Далее кромка ударника 5 отсекает выход 27 — прекращается выхлоп из камер холостого хода 10, 11, 12. При дальнейшем движении другая кромка ударника

5 в носовой его части открывает выход 27 выхлопной магистрали 26 во вспомогательную камеру рабочего хода 13, начинается выхлоп из этой камеры.

Через камеру 13, выход 24, канал 21, выходы 23 и 22 осуществляется выхлоп и из камер 14 и 15 на забой скважины. Далее канал 29 сообщается с радиальным каналом

1806264

30 — происходит впуск сжатого воздуха в камеры холостого хода 12, 11, 10.

В конце хода ударник 5 наносит удар по хвостовику буровой коронки 3.

Цикл повторяется. 3а счет незначительной массы ударника цикл имеет небольшую длительность, что обеспечивает приращение мощности.

Эффект от применения заявляемого устройства по сравнению с.прототипом выразится в увеличении íà 20$ скорости бурения, за счет большой ударной мощности.

40

50

Составитель С.Алексеев

Техред М.Моргентал Корректор М.Ткач

Редактор

Заказ 969 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Формула изобретения

1. Многокамерный погружной пневматический ударный механизм, включающий корпус, размещенную в последнем гильзу с радиальными каналами, установленный в полости гильзы ударник, имеющий как минимум одну шейку и как минимум одну охватывающую шейку разрезную втулку, которые делят внутреннюю полость гильзы на основную и вспомогательную камеры рабочего хода, основную и вспомогательную камеры холостого хода, выполненные между гильзой и корпусом продольные каналы, которые соединяют между собой соответственно все камеры рабочего хода и все камеры холостого хода, питающую магистраль, продольную выхлопную магистраль и буровую коронку, подвижно соединенную с корпусом и имеющую связанный с выхлопной магистралью продольный канал, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения

5 мощности, на внешней стороне поверхности шейки выполнены глухие продольные каналы, имеющие выход во вспомогательные камеры рабочего и холостого хода для периодического сообщения питающей ма10 гистрали с указанными камерами посредством постоянно связанного с питающей магистралью радйального канала, выполненного в разрезной втулке, при этом вспомогательная камера холостого хода связана

15 с каналом, связывающим все камеры холостого хода между собой посредством вы полненных на внешней поверхности разрезной втулки продольного глухого канала и кольцевой проточки.

20 2. Механизм по п, 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что глухие продольные каналы на внешней поверхности шейки ударника выполнены в виде кольцевых проточек, 3. Механизм по п, 1, о т л и ч а ю щ и и с

25 я тем, что глухие продольные каналы на внешней поверхности шейки ударника выпол не н ы в виде п азов.

4, Механизм по и. 1, о тл и ч а ю щ и йс я тем, что глухие продольные каналы на

30 внешней поверхности шейки ударника выполнены в виде лысок,