Погружной пневмоударник



Погружной пневмоударник
Погружной пневмоударник

 


Владельцы патента RU 2502856:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает буровое долото с центральным продувочным каналом, полый корпус с разрядными каналами, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и обратного хода, переходник с основным напорным трактом и расточкой, закрепленный в полом корпусе, и распределительную систему, содержащую расположенные в верхней части полого корпуса седло с каналами и центральным отверстием, в котором установлена трубка, выполненная с напорными каналами и центральным продувочным отверстием, сообщенным с центральным продувочным каналом бурового долота, коробку с разрядными каналами и питающими отверстиями, установленную на седле, ступенчатый клапан, установленный между седлом и коробкой и образующий своей внутренней поверхностью с коробкой разрядную заклапанную полость, и кольцевой объем, образованный в полости корпуса между коробкой и наружной поверхностью ступенчатого клапана и сообщенный через питающие отверстия коробки с основным напорным трактом переходника, сопло с центральным каналом, суженным по ходу потока энергоносителя, которое установлено в расточке переходника торцом с широким проходным сечением центрального канала, а противоположным торцом - в центральном отверстии седла. В стенке сопла в зоне торца с широким проходным сечением центрального канала выполнены окна, которыми основной напорный тракт переходника сообщен через питающие отверстия коробки с указанным кольцевым объемом распределительной системы. Задача - повышение мощности и надежности при использовании в качестве энергоносителя воздушно-водяной смеси за счет сепарации ее на входе в погружной пневмоударник и подачи се очищенной газообразной фракции в кольцевой объем распределительной системы, а более плотной фракции - на забой скважины для охлаждения бурового долота, пылеподавления и промывки скважины. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом.

Известен пневмоударник с беззолотниковым распределением фирмы «Mission» США (Есин Н.Н. и др. Пневматические машины ударного действия для проходки скважин и шпуров. - Новосибирск: «Наука», Сибирское отделение, 1986, с.30, фиг.1.38), включающий буровое долото с центральным каналом, полый корпус, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры прямого и обратного хода, переходник с центральным напорным каналом и расточкой, распределительное седло с напорными каналами и центральным отверстием, в котором закреплена трубка и размещено сменное сопло для дополнительной подачи сжатого воздуха на забой скважины через центральный канал бурового долота. При этом камера прямого хода не имеет выхлопного тракта и постоянно наполнена сжатым воздухом.

Недостатком этого устройства является то, что при использовании в качестве энергоносителя воздушно-водяной смеси вода уменьшает пропускную способность напорных каналов респределительного седла, ухудшает наполнение камеры обратного хода сжатым воздухом, заполняет аккумулирующий объем камеры прямого хода и, как следствие, снижает мощность устройства. Кроме того, при работе в подземных условиях вода для образования воздушно-водяной смеси в основном используется повторно из шахтных отстойников и является активной коррозийной средой, содержащей твердые абразивные частицы, что снижает надежность работы устройства. Недостатком пневмоударника с беззолотниковым распределением также является то, что в его конструкции не предусмотрена сепарация воздушно-водяной смеси на легкую и тяжелую фракции, при которой тяжелую фракцию смеси (воду с твердыми абразивными частицами) подают через сменное сопло, трубку и центральный канал бурового долота прямоточно на забой скважины, а легкую фракцию смеси (сжатый воздух) - через напорные каналы распределительного седла в камеры прямого и обратного хода. Отсутствие сепарации снижает мощность и надежность устройства.

Известен погружной пневмоударник по а.с. СССР №332211, кл. E21c 3/24, опубл. в БИ №10, 1972 г., включающий цилиндр, поршень с радиальными каналами, клапанное устройство, шток-золотник и обратный клапан, при этом в погружном пневмоударнике выполнен канал, проходящий через обратный клапан, клапанную коробку и цилиндр и сообщающий заклапанную полость с атмосферой. Эта конструкция погружного пневмоударника имеет комбинированную систему распределения энергоносителя: питание камеры рабочего хода осуществляется через клапанное устройство из кольцевого объема, расположенного снаружи клапанного устройства, а камеры обратного хода - из верхней части кольцевого объема по центральному каналу в штоке-золотнике и через радиальные каналы в поршне.

Недостатком этого устройства является то, что при работе на воздушно-водяной смеси вода и абразивные частицы, содержащиеся в воде, под действием инерционных сил скоростного потока и сил гравитации концентрируются в нижней части кольцевого объема клапанного устройства и далее через впускной клапанный зазор поступают в камеру рабочего хода, что уменьшает пропускную способность клапанного устройства, ухудшает наполнение камеры рабочего хода сжатым воздухом и, как следствие, существенно снижает мощность и надежность погружного пневмоударника.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является погружной пневмоударник по патенту РФ №2290488, кл. E21B 4/14, опубл. в ВИ №36, 2006 г. (первый вариант), включающий корпус с разрядными каналами, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и обратного хода, распределительную систему, содержащую седло с отверстиями, коробку с разрядными каналами и ступенчатый клапан, установленный между седлом и коробкой и образующий своей внутренней поверхностью с коробкой заклапанную полость, сообщенную с одной стороны с атмосферой разрядными каналами, выполненными в коробке и корпусе, а с другой стороны - с камерой рабочего хода через продольный канал, расположенный в зоне размещения меньшей ступени клапана, и радиальный канал, выполненный между седлом и торцевой поверхностью ступенчатого клапана, и отверстия в седле, при этом в погружном пневмоударнике седло выполнено трехступенчатым, а продольный канал - в виде пазов на меньшей ступени клапана с образованием между пазами центрирующих мостов.

Недостатком этого погружного пневмоударника является то, что при работе в подземных условиях с использованием в качестве энергоносителя воздушно-водяной смеси значительное количество тяжелой фракции этой смеси попадает в кольцевой объем снаружи ступенчатого клапана и через впускной зазор, равный ходу ступенчатого клапана - в камеру рабочего хода. Вода и абразивные частицы снижают пропускную способность ступенчатого клапана, что ухудшает наполнение камеры рабочего хода сжатым воздухом и, как следствие, снижает мощность и надежность устройства.

Техническая задача - повышение мощности и надежности работы погружного пневмоударника при использовании в качестве энергоносителя воздушно-водяной смеси за счет увеличения пропускной способности ступенчатого клапана при наполнении камеры рабочего хода и улучшения условий его работы путем сепарации воздушно-водяной смеси на входе в погружной пневмоударник и подачи ее очищенной газообразной фракции в кольцевой объем распределительной системы, а более плотной фракции - на забой скважины для охлаждения бурового долота, пылеподавления и промывки скважины.

Поставленная задача решается тем, что погружной пневмоударник, включающий буровое долото с центральным продувочным каналом, полый корпус с разрядными каналами, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и обратного хода, переходник с основным напорным трактом и расточкой, закрепленный в полом корпусе, и распределительную систему, содержащую расположенные в верхней части полого корпуса седло с каналами и центральным отверстием, в котором установлена трубка, выполненная с напорными каналами и центральным продувочным отверстием, сообщенным с центральным продувочным каналом бурового долота, коробку с разрядными каналами и питающими отверстиями, установленную на седле, ступенчатый клапан, установленный между седлом и коробкой и образующий своей внутренней поверхностью с коробкой разрядную заклапанную полость, и кольцевой объем, образованный в полости корпуса между коробкой и наружной поверхностью ступенчатого клапана и сообщенный через питающие отверстия коробки с основным напорным трактом переходника, согласно техническому решению снабжен соплом с центральным каналом, суженным по ходу потока энергоносителя, которое установлено в расточке переходника торцом с широким проходным сечением центрального канала, а противоположным торцом - в центральном отверстии седла. В стенке сопла в зоне торца с широким проходным сечением центрального канала выполнены окна, которыми основной напорный тракт переходника сообщен через питающие отверстия коробки с указанным кольцевым объемом распределительной системы.

Указанная совокупность признаков позволяет при работе погружного пневмоударника с использованием в качестве энергоносителя воздушно-водяной смеси выполнить ее сепарацию в основном напорном тракте переходника и за счет увеличения скорости потока в центральном канале сопла, суженном по ходу потока воздушно-водяной смеси, направить более плотную фракцию смеси в напорный канал трубки и далее прямоточно - через центральное продувочное отверстие трубки в центральный продувочный канал бурового долота для промывки скважины и подавления пыли, а легкую фракцию указанной смеси - сжатый воздух - подавать через широкое проходное сечение центрального канала сопла, через окна в стенке сопла, выполненные в зоне торца с широким проходным сечением центрального канала, и питающие отверстия коробки в кольцевой объем распределительной системы для питания камеры рабочего хода, что увеличивает пропускную способность ступенчатого клапана и, как следствие, повышает мощность и надежность погружного пневмоударника.

Целесообразно в основном напорном тракте переходника закрепить питающий патрубок с проточным каналом, часть которого выполнена в виде конфузора, узкое выходное сечение которого расположено в суженном канале сопла.

Такое исполнение позволяет увеличить скорость потока воздушно-водяной смеси и направить ее более плотную фракцию прямоточно через центральное продувочное отверстие трубки в центральный продувочный канал бурового долота, что улучшает качество сепарации воздушно-водяной смеси и, как следствие, повышает мощность и надежность устройства.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного конструктивного исполнения и чертежами фиг.1, 2, где на фиг.1 показан общий вид погружного пневмоударника в статическом состоянии, продольный разрез, на фиг.2 - место А на фиг.1 в увеличенном масштабе.

Погружной пневмоударник (далее - пневмоударник) состоит из полого корпуса 1 с выхлопными окнами 2 и разрядными каналами 3 (фиг.1), ударника 4, имеющего центральный канал с расточкой 5, кольцевую проточку 6 и продольные пазы 7, выполненные на его боковой поверхности, разделяющего полость корпуса 1 на камеру 8 рабочего хода и камеру 9 обратного хода. В передней части корпуса 1 закреплена муфта 10 с буровым долотом 11, имеющие подвижное шлицевое соединение 12 и шпонку 13. Буровое долото 11 выполнено с центральным продувочным каналом 14, в расточке которого установлено амортизационное кольцо 15. В верхней части полого корпуса 1 закреплен переходник 16 с основным напорным трактом 17 и расточкой 18. В основном напорном тракте 17 переходника 16 закреплен питающий патрубок 19 с проточным каналом 20. В верхней части полого корпуса 1 расположена распределительная система, включающая коробку 21 (фиг.2) с разрядными каналами 22 и питающими отверстиями 23, установленную на седле 24 с центральным отверстием 25 и каналами 26, ступенчатый клапан 27, установленный меньшей ступенью на седле 24, а большей ступенью - на коробке 21 и образующий с коробкой 21 заклапанную полость 28, сообщенную с одной стороны с атмосферой через разрядные каналы 22 в коробке 21 и разрядные каналы 3 в корпусе 1, а с другой стороны - периодически сообщенную (при нижнем положении ступенчатого клапана 27) с камерой 8 рабочего хода через каналы 26 в седле 24, радиальный канал 29, образованный между седлом 24 и торцевой поверхностью клапана 27, продольный канал 30, образованный между средней ступенью седла 24 и меньшей ступенью клапана 27. В центральном отверстии 25 седла 24 и в центральном канале ударника 4 с расточкой 5 установлена с возможностью осевого перемещения трубка 31 (фиг.1), выполненная с центральным напорным каналом 32, радиальными напорными каналами 33, центральным продувочным отверстием 34 и продольными каналами 35 и 36. В полости корпуса 1 между коробкой 21 и наружной поверхностью ступенчатого клапана 27 (фиг.2) образован кольцевой объем 37, сообщенный через питающие отверстия 23 в коробке 21 с расточкой 18 переходника 16. В центральном отверстии 25 седла 24 установлено сопло 38, которое имеет суженный центральный канал 39 и расположено в расточке 18 переходника 16 торцом с широким проходным сечением канала 39. В стенке сопла 38 в зоне торца с широким проходным сечением центрального канала выполнены окна 40. Часть проточного канала 20 питающего патрубка 19 выполнена в виде конфузора 41, узкое выходное сечение которого установлено в суженном канале 39 сопла 38. В верхней части трубки 31 выполнены отверстия 42.

Пневмоударник работает следующим образом. Энергоноситель - например, воздушно-водяная смесь (далее - смесь) из магистрали подается через проточный канал 20 питающего патрубка 19 и конфузор 41 в основной напорный тракт 17 переходника 16. В конфузоре 41 происходит предварительный разгон смеси за счет преобразования потенциальной энергии давления смеси в кинетическую энергию потока смеси. Суженный канал 39 сопла 38 осуществляет дальнейшее увеличение скорости плотной фракции смеси и направляет ее прямоточно в центральное отверстие 25 седла 24 и по центральному напорному каналу 32 трубки 31 к центральному продувочному отверстию 34, через канал амортизационного кольца 15 в центральный продувочный канал 14 бурового долота 11 для охлаждения бурового долота 11, промывки скважины и подавления пыли непосредственно на забое скважины. Одновременно наиболее легкая фракция смеси - сжатый воздух - поступает из основного напорного тракта 17 через широкое проходное сечение суженного канала 39 сопла 38, окна 40 в расточку 18 переходника 16 и по питающим отверстиям 23 в кольцевой объем 37 (фиг.2). При этом кольцевая площадка большей ступени клапана 27, установленного на посадочной поверхности коробки 21, находится под постоянным магистральным давлением легкой фракции смеси, поэтому при нижнем положении ударника 4 и выхлопе отработанного воздуха из камеры 8 рабочего хода через выхлопные окна 2 (фиг.1) клапан 27 перекидывается перепадом давления в нижнее положение до упора в седло 24. Впуск сжатого воздуха в камеру 8 рабочего хода прекращается, а в камеру 9 обратного хода сжатый воздух поступает через радиальные напорные каналы 33 трубки 31, расточку 5 в центральном канале ударника 4 и продольные каналы 35 трубки 31. Начинается обратный ход. После перекрытия выхлопных окон 2 боковой поверхностью ударника 4 основной выхлоп отработанного воздуха из камеры 8 рабочего хода прекращается, но на всем пути при обратном ходе ударника 4 из камеры 8 рабочего хода при переднем положении клапана 27 (фиг.1, 2) осуществляется дополнительный выхлоп сжимаемого воздуха в атмосферу через отверстия 26 седла 24, радиальный канал 29, продольный канал 30, заклапанную полость 28, разрядные каналы 22 в коробке 21, разрядные каналы 3 в корпусе 1. При движении ударника 4 расточка 5 уходит из зоны расположения продольных каналов 35, и подача сжатого воздуха в камеру 9 обратного хода прекращается. При этом на некотором пути ударника 4 сжатый воздух в камере 9 обратного хода работает с расширением, обеспечивая увеличение скорости движения ударника 4, а в дальнейшем, при открытии ударником 4 выхлопных окон 2 полого корпуса 1, из камеры 9 обратного хода происходит выхлоп через кольцевую проточку 6 и продольные пазы 7.

При дальнейшем движении ударника 4 продольные каналы 36 трубки 31 сообщаются с расточкой 5 ударника 4 и сжатый воздух поступает в камеру 8 рабочего хода. Происходит торможение ударника 4 и увеличивается результирующая сила, действующая на переднюю торцевую поверхность ступенчатого клапана 27, но так как заклапанная полость 28 постоянно сообщена с атмосферой, ступенчатый клапан 27 перекидывается до упора в торцевую поверхность коробки 21. При этом перекрывается сообщение заклапанной полости 28 с продольным каналом 30 и дополнительный выхлоп сжатого воздуха из камеры 8 прямого хода прекращается, а по образовавшемуся зазору между передним торцом ступенчатого клапана 27 и торцевой поверхностью седла 24 происходит подача сжатого воздуха из кольцевого объема 37 в камеру 8 рабочего хода через каналы 26 седла 24. Ударник 4 останавливается и начинается рабочий ход.

При рабочем ходе ударника 4 его расточка 5 уходит из зоны продольных каналов 36 трубки 31 и впуск сжатого воздуха из расточки 5 в камеру 8 рабочего хода прекращается, но клапан 27 продолжает наполнять камеру 8 рабочею хода из кольцевого объема 37 легкой фракцией смеси - сжатым воздухом. Сепарация смеси на входе в пневмоударник и подача сжатого воздуха, очищенного от воды и тяжелых абразивных частиц, в кольцевой объем 37 увеличивает пропускную способность ступенчатого клапана 27 при питании камеры 8 рабочего хода, что улучшает ее наполнение, повышая мощность и надежность устройства. После открытия ударником 4 выхлопных окон 2 корпуса 1 из камеры 8 рабочего хода происходит основной выхлоп, давление под передним торцем ступенчатого клапана 27 падает и под действием давления сжатого воздуха в кольцевом объеме 37 клапан 27 перекидывается в крайнее нижнее положение, подача сжатого воздуха из кольцевого объема 37 в камеру 8 рабочего хода прекращается и открывается дополнительный выхлоп отработанного воздуха из камеры 8 рабочего хода через радиальный канал 29, продольный канал 30, заклапанную полость 28, разрядные каналы 22 в коробке 21 и разрядные каналы 3 в корпусе 1 (фиг.1, 2). Ударник 4 наносит удар по хвостовику бурового долота 11, в камеру 9 обратного хода производится впуск сжатого воздуха и цикл повторяется.

Очистка забоя скважины от частиц разрушенной породы осуществляется прямоточно непрерывной подачей отделяемой от смеси более плотной се фракции через центральный продувочный канал 14 бурового долота 11, что повышает надежность бурового долота 11 за счет лучшего охлаждения его породоразрушающих кромок и снижает запыленность окружающей среды, особенно при забурке скважины.

При подъеме пневмоударника от забоя скважины буровое долото 11 перемещается до упора в шпонку 13. При этом через зазоры шлицевого соединения 12 осуществляется разрядка камеры 9 обратного хода, а в камеру 8 рабочего хода происходит впуск сжатого воздуха через отверстия 42 трубки 31, которые вскрываются в камеру 8 рабочего хода при движении трубки 31 вместе с буровым долотом 11 в сторону забоя скважины. Давление сжатого воздуха в камере 8 рабочего хода увеличивается, ударник 4 останавливается в нижнем положении и пневмоударник выключается из работы.

Согласно техническому решению сепарация смеси на входе в пневмоударник в основном напорном тракте 17 переходника 16 и подача ее очищенной газообразной фракции в кольцевой объем 37 распределительной системы для питания камеры 8 рабочего хода через ступенчатый клапан 27, а более плотной фракции смеси с абразивными частицами - прямоточно через центральное продувочное отверстие 34 трубки 31, центральный продувочный канал 14 бурового долота 11 на забой скважины для охлаждения бурового долота 11, подавления пыли и промывки забоя скважины существенно повышает мощность и надежность устройства за счет увеличения пропускной способности ступенчатого клапана 27 при наполнении камеры 8 рабочего хода и улучшения условий его работы.

1. Погружной пневмоударник, включающий буровое долото с центральным продувочным каналом, полый корпус с разрядными каналами, ударник, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и обратного хода, переходник с основным напорным трактом и расточкой, закрепленный в полом корпусе, и распределительную систему, содержащую расположенные в верхней части полого корпуса седло с каналами и центральным отверстием, в котором установлена трубка, выполненная с напорными каналами и центральным продувочным отверстием, сообщенным с центральным продувочным каналом бурового долота, коробку с разрядными каналами и питающими отверстиями, установленную на седле, ступенчатый клапан, установленный между седлом и коробкой и образующий своей внутренней поверхностью с коробкой разрядную заклапанную полость, и кольцевой объем, образованный в полости корпуса между коробкой и наружной поверхностью ступенчатого клапана и сообщенный через питающие отверстия коробки с основным напорным трактом переходника, отличающийся тем, что он снабжен соплом с центральным каналом, суженным по ходу потока энергоносителя, которое установлено в расточке переходника торцом с широким проходным сечением центрального канала, а противоположным торцом - в центральном отверстии седла, при этом в стенке сопла в зоне торца с широким проходным сечением центрального канала выполнены окна, которыми основной напорный тракт переходника сообщен через питающие отверстия коробки с указанным кольцевым объемом распределительной системы.

2. Погружной пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что в основном напорном тракте переходника закреплен питающий патрубок с проточным каналом, часть которого выполнена в виде конфузора, узкое выходное сечение которого расположено в суженном центральном канале сопла.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленности - к распределительным элементам гидравлических ударных устройств (ГУУ) для управления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидравлической системы.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций.

Изобретение относится к погружным устройствам для бурения скважин ударно-вращательным способом, применяется в горной промышленности, строительстве и геологоразведке.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. .

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено, преимущественно, для бурения мелких скважин в твердых породах, а также для разрушения цементных мостов.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. .

Изобретение относится к строительству и горной промышленности, в частности к пневматическим устройствам ударного действия. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровому инструменту, предназначенному для работы с погружными пневмоударниками, и может быть использовано для проходки скважин в горных породах.

Изобретение относится к области горного дела и предназначено для бурения скважин различного назначения в твердых и крепких породах. .

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. .

Изобретение относится к области горного дела, в частности к оборудованию для бурения скважин, преимущественно погружным пневмоударником большого диаметра. Пневмоударник включает корпус, поршень-боек, камеры прямого и обратного хода, воздухораспределительную систему, скрепленные с корпусом посредством резьб шлицевую муфту и переходник бурильной колонны. Пневмоударник имеет кольцевые регулировочные элементы, которые размещены соответственно между корпусом и шлицевой муфтой и между корпусом и переходником бурильной колонны. Каждый из кольцевых регулировочных элементов выполнен в виде заключенных в оболочку сегментов. Оболочка выполнена с размещенными между сегментами направляющими выступами. Пространство между сегментами, оболочкой, корпусом и, соответственно, шлицевой муфтой и переходником бурильной колонны заполнено смазкой. Обеспечивает уменьшение времени вспомогательных операций. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к механизмам, применяемым в машинах ударного действия для прокладки скважин бестраншейным способом для коммунальных целей, забора проб грунта в инженерно-геологических изысканиях для строительства. Пневматический ударный механизм содержит заключенный в цилиндрическую полость корпуса пневмоударный механизм с выпускными отверстиями, воздухоподводящую коробку с предкамерой сетевого воздуха и наковальню, ударник с золотником в виде ступенчатой трубки с большей ступенью, управляющей выпуском воздуха, бесступенчатую трубку для грунтового керна, пропущенную через корпус, ударник и золотник. Ударник разделяет цилиндрическую полость корпуса на выпускную камеру со стороны воздухоподводящей коробки и камеру холостого хода со стороны наковальни, выполнен с выпускными боковыми отверстиями и внутренней кольцевой камерой рабочего хода, связанной с золотником, и установлен с зазором относительно корпуса. Большая ступень ступенчатой трубки постоянно перекрывает выпускные боковые отверстия ударника со стороны внутренней кольцевой камеры рабочего хода. Коаксиально с зазором между бесступенчатой и ступенчатой трубками установлена дополнительная бесступенчатая трубка, образующая кольцевой канал, соединяющий постоянно предкамеру сетевого воздуха в воздухораспределяющей коробке с камерой холостого хода посредством бокового отверстия в стенке дополнительной бесступенчатой трубки с опиранием ее в наковальне. Обеспечивается повышение энергии удара пневматического ударного механизма. 1 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Пневматический ударный механизм включает корпус, в котором установлены переходник с магистральным каналом и кольцевой канавкой, поршень с центральным отверстием, образующий с цилиндрической поверхностью корпуса камеры рабочего и холостого хода, эластичный клапан в форме тора, установленный в указанной кольцевой канавке переходника с предварительным натягом и возможностью периодического образования контактной кромкой тора и цилиндрической поверхностью корпуса питающего канала для камеры рабочего хода, шток-золотник с центральным, радиальным и наружными каналами для подвода энергоносителя в камеры рабочего и холостого хода, закрепленный в переходнике и установленный в центральном отверстии поршня, и буровой инструмент. Тор эластичного клапана по контактной кромке имеет цилиндрическую поверхность, а наружные каналы штока-золотника смещены от торца переходника с образованием уплотнительного пояска, выполненного с возможностью вхождения в центральное отверстие поршня для создания в конце холостого хода воздушной буферной подушки в камере рабочего хода, сообщенной с магистральным каналом переходника через указанный питающий канал. Обеспечивается улучшение условий работы эластичного клапана в форме тора путем увеличения результирующих сил при открытии и закрытии питающего канала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к горной и строительной технике, предназначено для проходки скважин в грунте, разрушения горных пород и т.д. Устройство содержит корпус с патрубком, имеющим впускное отверстие, и выхлопным/выхлопными отверстиями в стенке задней части, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеру прямого хода, образованную патрубком и ударником, и камеру обратного хода, канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода и запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка, корпус содержит наковальню. На внутренней поверхности корпуса выполнены передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника. Запорный клапан выполнен в виде упругого кольца, установленного в указанной кольцевой канавке ударника с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью корпуса. Наковальня, передний кольцевой выступ и ограничитель обратного хода ударника выполнены в средней части корпуса, упругое кольцо запорного клапана установлено с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью средней части корпуса. Корпус в передней части имеет накопительную камеру сжатого воздуха с размещенным в ней клапаном отсечки. Камера прямого хода сообщена с камерой обратного хода через эту накопительную камеру, для чего последняя снабжена центральной трубкой, пропущенной в указанный канал ударника через отверстие в наковальне для подачи сжатого воздуха из накопительной камеры в камеру обратного хода, а центральная трубка имеет отверстие для подачи сжатого воздуха в накопительную камеру из магистрали. Клапан отсечки установлен на наружной поверхности центральной трубки с возможностью осевого смещения по ней и взаимодействия верхним торцом с ударником через указанное отверстие в наковальне, а нижним торцом - с буртиком наружной поверхности указанной трубки. Технический результат - уменьшение удельного расхода сжатого воздуха путем отсечки выхлопа сжатого воздуха в атмосферу с момента выхлопа до окончания прямого хода ударника. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает корпус, в котором установлены муфта с магистральным каналом, сообщенным с магистральной полостью корпуса, распределительная гильза с наружными пазами и расточкой, ступенчатый ударник с центральным выхлопным каналом, впускным каналом на его меньшей ступени и дроссельными каналами на его большей ступени, образующий с корпусом камеру сетевого давления и камеру холостого хода, а с распределительной гильзой - камеру рабочего хода, шток с большей и меньшей ступенями, с осевым и радиальными каналами, питающе-разрядный клапан в виде стакана с центральным отверстием в его дне, установленный на большей и меньшей ступенях штока с образованием между ними заклапанной полости. Питающе-разрядный клапан имеет снаружи заднюю торцевую площадку, расположенную в магистральной полости корпуса, и внутреннюю торцевую площадку, расположенную на дне стакана в заклапанной полости, которая сообщена через указанные радиальные каналы штока с его осевым каналом. Между меньшей ступенью штока и указанным клапаном выполнен кольцевой канал для периодического сообщения заклапанной полости с камерой рабочего хода при холостом ходе ступенчатого ударника. Осевой канал штока выполнен глухим с его переднего торца, а в стенке передней части штока выполнены командные каналы для периодического сообщения его осевого канала с камерой рабочего хода до открытия выхлопа из нее ступенчатым ударником при рабочем ходе и для периодического сообщения осевого канала штока с центральным выхлопным каналом ступенчатого ударника через расточку, выполненную в центральном выхлопном канале ступенчатого ударника. Технический результат - улучшение условий работы питающе-разрядного клапана. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при прокладке труб, кабелей высокого напряжения и телефонных, а также водоспусковых и дренажных коммуникаций. Устройство ударного действия для образования скважин в грунте включает корпус, гидромолот с наковальней, полый наконечник в виде цилиндрического корпуса с усеченным конусом, передний торец которого снабжен кольцевым ножом, и размещенные внутри полого наконечника под углом друг к другу четыре радиально рассекающих ножа. В задней части наконечника установлен вращающийся активатор, состоящий из высокомоментного гидродвигателя и цилиндра, на внутренней поверхности которого расположен шнек с переменным шагом спирали. На передней части шнека расположены форсунки. Коммуникации подвода эмульсии расположены внутри шнековой спирали. Обеспечивается повышение производительности прокладки и снижение энергозатрат на проведение скважин в грунте. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение в погружных и выносных буровых механизмах. Пневмоударник включает корпус с ввернутыми нижней и верхней буксами, размещенные внутри корпуса промежуточные буксы, цилиндрические гильзы между буксами и многопоршневой ударник, буровой инструмент с центральным продувочным каналом. Внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде продольных ребер жесткости, контактирующих плотно с наружной поверхностью цилиндрических гильз, промежуточных букс и нижней буксы с возможностью их перемещения в корпусе. Между ребрами вдоль корпуса образованы изолированные полости, которые в нижней части корпуса через выхлопные окна в нижней буксе сообщаются с полостями выхлопного тракта, а буксы выполнены с кольцевыми проточками на внутренней поверхности и рядами параллельных каналов, сообщающих проточку с одной из рабочих камер секции. Многопоршневой ударник имеет открытую со стороны подачи энергоносителя глухую осевую полость и радиальные каналы, расположенные рядами по длине полости в соответствии с числом букс, имеющих кольцевые проточки на внутренней поверхности. Эффективность работы пневмоударника растет за счет повышения его ударной мощности и ресурса путем увеличения прочности корпуса и числа секций с уменьшением потерь давления энергоносителя в напорном тракте. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия. Устройство включает корпус-цилиндр, цилиндр-ударник, установленный с возможностью перемещения внутри корпуса-цилиндра, поршень-ударник, установленный с возможностью перемещения внутри цилиндра-ударника, и хвостовик. Корпус-цилиндр и цилиндр-ударник составляют воздухораспределительный узел с каналами и отверстиями для подвода и отвода сжатого воздуха. Ударники имеют рабочие и холостые полости. Рабочая полость поршня-ударника соединена каналом, выполненным на внутренней поверхности цилиндра-ударника, с холостой полостью цилиндра-ударника через отверстие в цилиндре-ударнике. Холостая полость поршня-ударника соединена каналом, выполненным в корпусе-цилиндре, с рабочей полостью цилиндра-ударника через отверстия в корпусе-цилиндре. Отверстия для подвода и отвода сжатого воздуха выполнены в корпусе-цилиндре и цилиндре-ударнике на расстоянии друг от друга половины хода ударников. На наружной поверхности цилиндра-ударника выполнены три кольцевые проточки, причем одна проточка выполнена на конце нижней части, вторая на уровне отверстия для подачи сжатого воздуха при крайнем холостом положении цилиндра-ударника, а третья на расстоянии хода ударника от второй проточки. На наружной поверхности цилиндра-ударника от второй проточки выполнен канал длиной, равной половине хода ударников, от третьей проточки канал длиной меньше половины хода ударников, а на внутренней поверхности корпуса-цилиндра от отверстия для подачи сжатого воздуха выполнен канал длиной меньше половины хода ударников. Обеспечивается повышение надежности работы, упрощение конструкции устройства, увеличение ударной мощности и создание равномерных ударных нагрузок. 2 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом. Пневматический ударный механизм содержит корпус, в котором расположены поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, переходник, изготовленный с центральным каналом и с боковыми каналами в его стенке, причем по наружной поверхности переходника выполнена кольцевая канавка, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан в форме тора, образующий с корпусом и переходником надклапанную полость, а со стенками корпуса - канал для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода. В центральном канале переходника закреплены шток-золотник с осевым каналом и гильза с магистральным каналом и отверстиями, которыми магистральный канал сообщен с надклапанной полостью через указанные боковые каналы в стенке переходника. Гильза выполнена с дном, которым перекрыт ее магистральный канал, а в переходнике, в зоне внутренней опорной поверхности указанного клапана в кольцевой канавке, выполнены отверстия для периодического сообщения надклапанной полости через центральный канал переходника с осевым каналом штока-золотника. Технический результат - увеличение энергии удара и уменьшение длины механизма. 1 ил.

Изобретение относится к пневматическим устройствам ударного действия для проходки скважин в грунтах. Устройство содержит полый корпус, ударник с центральным сквозным каналом, разделяющим полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, центральную трубку, взаимодействующую с центральным сквозным каналом ударника, футорку, крышку со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, образованную футоркой и крышкой предкамеру сетевого воздуха, на поверхности центральной трубки образован продольный дроссельный канал впуска в камеру холостого хода, хвостовик, входящий в камеру холостого хода, при этом хвостовик и футорка выполнены со сквозным центральным отверстием для пропуска центральной трубки, установленной в центральном отверстии крышки с зазором, образующим кольцевой дроссельный канал впуска, радиальный выпускной канал в центральной трубке, уплотненно закрепленной относительно хвостовика и футорки, в центральной трубке установлена коаксиально с кольцевым зазором дополнительная трубка с радиальным выпускным каналом под острым углом и закреплением по ее торцам относительно центральной трубки. Полость корпуса со стороны камеры холостого хода имеет выточку, а со стороны кольцевой предкамеры образована кольцевая распределительная камера с кольцевым буртиком на корпусе со стороны камеры рабочего хода. Дроссельный канал на поверхности центральной трубки выполнен в виде канала-паза либо канала-лыски с входом из кольцевой распределительной камеры и выходом в камеру холостого хода. Ударник выполнен ступенчатым. Штоковая его часть со стороны кольцевой распределительной камеры снабжена каналом-пазом либо каналом-лыской, поршневая часть - каналом-пазом либо каналом-лыской, постоянно открытым со стороны кольцевой камеры рабочего хода, и периодически перекрывается отсечной кромкой выточки в корпусе со стороны камеры холостого хода. Радиальный выпускной канал центральной трубки соединен с кольцевым каналом, образованным зазором между центральной и дополнительной трубками. Обеспечивается исключение непроизводительного расхода воздуха из рабочих камер и существенное снижение расхода воздуха из сети. 1 ил.
Наверх