Гидроударник

 

Использование: в строительстве для бурения скважин забивки свай, ликвидации аварий. Сущность изобретения: гидроударник включает корпус 1 с наковальнями, поршнем-бойком , группу клапанов. Поршеньбоек выполнен с центральным каналом 6, в котором установлен трубчатый инерционный клапан 7. Надпоршневая полость 22 периодически сообщена с полостью низкого давления 12 и центральным каналом € поршня-бойка 4 системой каналов, и шариковых клапанов. Пусковой клапан 16 присоединен к установленному подвижно переходнику 5 и выполнен с осевым и двумя рядами радиальных каналов 17, 18, 19, 20 для прохода промывочной жидкости, причем последние имеют возможность поочередного перекрытия их нижней наковальней 3.2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 0 7/10

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ » О »

18

Ф (21) 4933661/33 (22) 05.05.91 (46) 15.04.93. Бюл. И. 14 (71) Донец".èé политехнический институт . (72) С,В.Русанов и А.А,Каракозов (56) Ясов В.Г, Теория и расчет рабочих процессов гидроударных буровых машин, Л.:

Недра, 1977 г„с. 12. рис, 5,6.

Авторское свидетельство СССР

М 1470866, кл. Е 02 О 7/10. (54) ГИДРОУДАРНИК (57) Использование: в строительстве для бу. рения скважин забивки свай, ликвидации аварий. Сущность изобретения: гидроударник вклк)чает корпус 1 с ндковальнями, пор» Ж» 1808908 А1 шнем-бойком, группу клапанов. Поршеньбоек выполнен с центральным каналом 6, в котором установлен трубчатый инерционный клапан 7. Надпоршневая полость 22 периодически сообщена с полостью низкого давления 12 и центральным каналом б поршня-бойка 4 системой каналов, и шариковых клапанов. Пусковой клапан 16 присоединен к установленному подвижно переходнику 5 и выполнен с осевым и двумя рядами радиальных каналов 17, 18, 19, 20 для прохода промывочной жидкости, причем последние имеют возможность поочередного перекрытия их нижней наковальней 3. 2 ил.

1808908. деи>кетоя ееерх. ПРи этом, инеРИионний Re

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для бурения скважин, посадки и извлечения обсадных труб и ликвидации аварий, а также для забивки свай.

Цель изобретения — повышение эффективности работы.

На фиг, 1 изображена конструкция гидроударника; на фиг. 2 — гидроударник при бурении скважины.

В состав гидроударника входят корпус

1, верхняя 2 и нижняя 3 наковальни, полый поршень-боек 4 и подвижный переходник 5.

В центральном канале 6 поршня-бойка

4 подвижно установлен инерционный трубчатый клапан 7..8 теле поршня выполнены сообщающиеся вертикальные 8 и наклонные 9 каналы. В последних размещаются шариковые клапаны 10, которые могут перемещаться в канале 9, и седла клапанов 11, Полость низкого давления 12 сообщается с затрубным пространством посредством каналов 13 в нижней наковальне 3 и каналов

14 в подвижном переходнике 5. Подви>кный переходник 5 установлен над выступами 15 корпуса 1 с возможностью передачи вращения с помощью шлицов. Как одно целое с переходником 5 выполнен пусковой клапан

16 с каналами 17, 18, 19, 20 и пружиной 21.

Надпоршневая полость 22 каналами 8 и

9 соединена с полостью низкого давления

12. flop,ïîðøневая полость 23 связана с центральным каналом 6 поршня-бойка 4, Устройство работает следующим образом.

Для бурения скважины гидроударник опускается в скважину на бурильных трубах, .соединенных с верхней наковальней 2, а колонковый набор соединяется с переходником 5. Рабочая жидкость проходит через центральный канал 6 в поршне-бойке 4, подпоршневую полость 23, каналы 17, 18 в пусковом клапане 16 и далее через каналы 14 в подвижном переходнике 5, на забой скважины.

После постановки снаряда на забой, под действием осевой нагрузки нижняя наковальня 3 вместе с корпусом и верхней наковальней 2 перемещается относительно подвижного переходника 5 вниз и перекрывает канал 19 пускового клапана 16, При этом поршень-боек 4, инерционный клапан

7 и шариковые клапаны 10, под действием собственного веса, находятся в нижнем по ложении, После перекрытия каналов 19 пускового клапана 16 давление рабочей жидкости в центральном канале 6 поршнябойка 4 и подпоршневой полости 23 возра. стает и под его действием. поршень-боек 4 клапан 7 и шариковые клапаны 10 остаются в нижнем положении, а жидкость иэ надпоршневой полости 22 через канал 8 и наклонный канал 9 поступает в полость низкого давления 12 и далее, через каналы 13 в нижней наковальне и каналы 14 в подвижном переходнике 5 поступает на забой скважины. Перемещаясь вверх поршень-боек 4 наносит удар по верхней наковальне 2, При этом инерционный клапан 7 наносит удар по верхней наковальне 2. При этом инерционный клапан 7, двигаясь по инерции, отрывается от своего седла и перебрасывается в верхнее положение, открывая доступ рабо15 чей жидкости в наклонный канал 9, Шариковые клапана 10 под действием сил инерции и скоростного напора потока рабочей жидкости перемещаются вверх до упора в седло

11, тем самым соединяя надпоршневую полость 22 с центральным каналом 6 поршнябойка 4 и одновременно изолируя ее от полости низкого давления 12.

Рабочая жидкость поступает по каналам

9 и 8 в надпоршневую полость 22. Ввиду

25 того, что верхняя рабочая площадь поршнябойка 4 больше, чем нижняя, возникает сила, направленная вниз, под действием которой поршень-боек 4 совершает движение к нижней наковальне 3. 8 своем движе30 нии поршень-боек 4 обгоняет инерционный клапан 7, так как движется, под действием собственного веса и силы давления рабочей жидкости, а клапан 7 — только под действием собственного веса и скоростного напора рабочей жидкости, который незначителен.

Поэтому клапан 7 удерживается относительно поршня-бойка в верхнем положении.

Двигаясь вниз, поршень-боек 4 наносит удар по нижней наковальне 3, в результате

40 чего клапан 7, перемещаясь по инерции, перебрасывается в нижнее положение, перекрывая доступ рабочей жидкости в канал

9. Скоростной напор рабочей жидкости перестает удерживать шариковые клапана 10

45 в верхнем положении и они, под действием сил инерции и собственного веса, перемещаются вниз, соединяя надпоршневую полость 22 с полостью низкого давления 12, в результате чего давление в надпоршневой

50 полости 22 падает и цикл работы повторяется.

При ликвидации аварий гидроударник на бурильных трубах опускается в скважину и соединяется с прихваченным.инструмен55 том. Рабочая жидкость подается в гидроударник и, через центральный канал 6 и открытые каналы 17, 18, 19 и 20 пускового клапана поступает нэ забой.

При натяжении бурильной колонны поижный переходник 5 и пусковой клапан

1808908 6 гу

Составитель Н.Заболоцкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Мотыль

Редактор

Заказ 1260 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретения. л и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

16, преодолевая сопротивление пружины

21, перемещается относительно нижней.наковальни 3 вниз. При этом перекрываются каналы 18е пусковом клапане, в результате чего возрастает давление в подпоршневой полости 23. Далее гидроударник работает так же,как и при бурении.

Формула изобретения

Гидроударник, включающий корпус с верхней и нижней наковальнями, камерой низкого давления, переходниками, поршнем-бойком и связанную с ним группу клапанов, пусковой клапан. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, поршень-боек выполнен с центральным каналом, в котором подвижно установлен один иэ клапанов выполненный трубчатым инерционным, прй этом надпоршневая полость имеет возможность перио5 дического сообщения с полостью низкого давления и центральным каналом поршнябойка посредством системы каналов, образованных в теле последнего и размещенных в них шариковых клапанов, а пусковой кла10 пан присоединен к установленному подвижно переходнику и выполнен с осевым и двумя рядами радиальных каналов для прохода промывочной жидкости, причем последние имеют возможность поочередного

15 перекрытия их нижней наковальней.