Многосекционный пневмоударник

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 горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение в погружных и выносных буровых механизмах для пород различной крепости.

Известен многосекционный пневмоударник, состоящий из нескольких последовательно расположенных ударных механизмов с беззолотниковым воздухораспределением, включающих ударник с центральным каналом, цилиндрические корпусы и соединительные буксы между корпусами, ударные механизмы работают не синхронно [1]. По хвостовику бурового инструмента бьет ударник только одного механизма, а ударники следующих механизмов наносят удары по торцам соединительных букс, соединительные буксы передают ударные импульсы цилиндрическим корпусам и далее головной части бурового инструмента.

Основные недостатки этого пневмоударника заключаются в следующем: значительные потери энергии удара и снижение ударной мощности при передаче ударных импульсов на буровой инструмент через соединительные буксы и корпусы механизмов; выхлоп из рабочих камер ударных механизмов производится через радиальные окна в корпусе, что ухудшает очистку забоя скважин и снижает эффективность бурения.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является многокамерный пневмоударник по авторскому свидетельству СССР на изобретение №299648, МПК Е21С 3/24, опубл. в БИ №12, 1971 г., включающий корпус с ввернутыми нижней и верхней буксами. В корпусе расположены цилиндрические гильзы и разъемные промежуточные буксы между ними, в гильзах и буксах перемещается многопоршневой ударник с трубчатым золотником, выполненным на верхнем штоке ударника, гильзы удерживаются от проворачивания относительно букс своими выступами и фиксаторами. В пространство между внутренней поверхностью корпуса и поверхностями гильз и разъемных букс, образующее кольцевую камеру, уложена упругая уплотнительная перегородка, закрепленная в пазах разъемных букс и в специальных выборках верхней буксы, которая делит камеру на подводящие и выхлопные полости, сечение выхлопных полостей возрастает, а подводящих убывает, при этом формируются отдельные полости для подачи энергоносителя в камеры прямого и обратного хода.

Этот многокамерный пневмоударник имеет следующие недостатки:

- увеличенная длина корпуса простой цилиндрической формы снижает его прочность и ресурс пневмоударника;

- упругие перегородки в кольцевой камере между корпусом и гильзами делят камеру на полости сложной конфигурации с предельной разницей давления энергоносителя в смежных подводящих и выхлопных полостях, при этом на незакрепленных контактах перегородок с корпусом и гильзами неизбежны перетоки энергоносителя с большим давлением в полости с меньшим и, соответственно, падение давления энергоносителя на пути движения к камерам прямого и обратного хода, что снижает ударную мощность пневмоударника;

- во все рабочие камеры одного направления хода ударника энергоноситель поступает через 2-е подводящие полости, при этом с увеличением числа рабочих камер длина каждой полости и средняя длина пути движения энергоносителя к впускным окнам камер растет, что повышает аэродинамическое сопротивление подводящих полостей и потери давления в них, ограничивая число рабочих камер и снижая ударную мощность пневмоударника;

- каждая подводящая полость сообщается с магистралью энергоносителя подводящей сетью, которая включает проточку и канал в верхней буксе - для полости обратного хода, окно в золотнике, проточку и канал в верхней буксе - для полости прямого хода, причем площади сечения каналов и окон конструктивно ограничены, что повышает аэродинамическое сопротивление подводящих сетей и потери давления энергоносителя в них, ограничивая число рабочих камер и снижая ударную мощность пневмоударника.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в значительном росте эффективности работы многокамерного пневмоударника за счет повышения его ударной мощности и ресурса путем увеличения прочности корпуса, уменьшения потерь давления энергоносителя в напорном тракте и увеличения числа рабочих камер (секций).

Поставленная задача решается тем, что в многосекционном пневмоударнике, включающем корпус, ограниченный ввернутыми неразъемными нижней и верхней буксами, размещенные внутри корпуса цилиндрические гильзы и между ними промежуточные буксы, разделяющие внутреннюю полость корпуса на секции, многопоршневой ударник, поршни которого делят секции на камеры прямого и обратного хода, согласно техническому решению внутренняя поверхность корпуса выполнена в виде продольных ребер жесткости, контактирующих плотно с наружной поверхностью цилиндрических гильз, промежуточных букс и нижней буксы в верхней ее половине 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. При этом многопоршневой ударник может быть цельной деталью, а промежуточные буксы разъемные - вариант 1, или промежуточные буксы могут быть цельной деталью, а многопоршневой ударник составной и собирается, например путем свинчивания, из отдельных элементов, включающих поршень со штоковой частью - вариант 2.

Кроме того, в обоих вариантах выхлоп отработанного энергоносителя производится на забой скважины через: выхлопные окна в нижней буксе, далее радиальные окна и полость в «наковальне» ударника (нижняя часть многопоршневого ударника, контактирующая с буровым инструментом) и продувочные каналы бурового инструмента, а выходящая в рабочие камеры концевая часть параллельных каналов в буксах имеет форму сопла Лаваля и направлена перпендикулярно поршню ударника.

Объединение двух технических решений в одну заявку связано с тем, что оба варианта предложенной конструкции пневмоударника решают одни и те же задачи - повышение его ударной мощности и ресурса, за счет использования одних и тех же средств: внутренняя поверхность корпуса выполняется в виде продольных ребер жесткости, контактирующих плотно с наружной поверхностью цилиндрических гильз, промежуточных букс и нижней буксы в верхней ее половине с возможностью их перемещения в корпусе, между ребрами вдоль корпуса образуются изолированные полости, которые в нижней части корпуса через выхлопные окна в нижней буксе сообщаются с полостями выхлопного тракта, а буксы выполняются 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.

Но взаимозависимое конструктивное исполнение многопоршневого ударника и промежуточных букс имеет два альтернативных решения, которые предлагаются - вариант 1 и вариант 2.

Указанная совокупность признаков обеспечивает:

- повышение жесткости и прочности корпуса увеличенной длины и, соответственно, ресурса пневмоударника;

- подачу энергоносителя в каждую камеру прямого и обратного хода каждой секции через отдельную подводящую сеть, включающую 4 и более параллельных каналов, при этом устраняются перетоки энергоносителя с большим давлением в полости с меньшим и максимально уменьшается падение давления энергоносителя в напорном тракте на пути движения к рабочим камерам, что позволяет увеличить число секций пневмоударника и его ударную мощность;

- использование кинетической энергии потоков сжатого воздуха, поступающего в рабочие камеры через параллельные каналы в буксах, для создания дополнительной силы, действующей на поршни пневмоударника, увеличивая его ударную мощность;

- в целом повысить эффективности работы многосекционного пневмоударника.

Сущность технического решения поясняется примером конкретного конструктивного исполнения и чертежами многосекционного пневмоударника в статическом состоянии. На фиг. 1 (по А-А) показан продольный разрез пневмоударника с цельным ударником (вариант 1) в нижнем положении, на фиг. 2 (по Б-Б) - то же, с ударником в верхнем положении. На фиг. 3 (по Б-Б) показан разрез пневмоударника с составным многопоршневым ударником, который собирается путем свинчивания из отдельных элементов, и цельной промежуточной буксой (вариант 2). Разрез на фиг. 4 (по В-В) характеризует конструкцию разъемной промежуточной буксы, а также расположение выхлопных окон в цилиндрической гильзе секции обоих вариантов. На фиг. 5 (по Г-Г) показано расположение одного ряда радиальных каналов в ударнике, а также параллельных каналов в промежуточной буксе, сообщающих кольцевую проточку прямого хода (разрез Г-Г на фиг. 3) с камерами прямого хода, и сечение параллельных каналов обратного хода смежных секций, как в варианте 1, так и в варианте 2, за исключением линий контакта двух частей разъемных букс, которые отсутствуют в варианте 2 на чертеже фиг. 5. На фиг. 6 (по Д-Д) и фиг. 7 (по Е-Е) представлены разрезы, характеризующие выхлопной тракт обоих вариантов, включая взаиморасположение продольных изолированных полостей корпуса и выхлопных окон в нижней буксе, соответственно верхнего и нижнего ряда, а также расположение радиальных окон в «наковальне» ударника. Конструкция внутренней поверхности корпуса приведена на разрезах фиг. 4, 5, 6, 7.

Многосекционный пневмоударник (далее - пневмоударник) содержит корпус 1 (фиг. 1) с ребрами жесткости 2, между которыми вдоль корпуса образуются продольные изолированные полости 3 (фиг. 6). В корпус 1 ввернуты верхняя 4 и нижняя 5 неразъемные буксы. В корпусе размещен многопоршневой ударник, который может представлять цельную деталь 6 (вариант 1), или сборную, состоящую из свинченных элементов 7 (фиг. 3), включающих поршень со штоковой частью (вариант 2).

Многопоршневой ударник перемещается в буксах 4 и 5, в цилиндрических гильзах 8 и промежуточных буксах, которые могут быть цельной (вариант 2) деталью 9 (фиг. 3), или разъемной (вариант 1) деталью 10 (фиг. 1) из двух частей, контактирующих в диаметральной плоскости по линиям 11 (фиг. 4). Торцы гильз 8 упираются в посадочные проточки букс, при этом промежуточные буксы 9 или 10 устанавливаются между гильзами 8 и делят внутреннюю полость корпуса на секции.

В нижней половине буксы 5 закреплено буровое долото 12, имеющее центральный продувочный канал 13, и общее с буксой 5 подвижное соединение, например шлицевое с закладными полукольцами 14, удерживаемые гайкой 15. В верхней половине буксы 5 выполнены выхлопные окна 16 (фиг. 3, 6) верхнего ряда и 17 (фиг. 7) нижнего ряда, а в ее верхней части выбрана кольцевая проточка 18 (фиг. 2), которая параллельными каналами 19 (фиг. 1) сообщается с камерой обратного хода нижней секции пневмоударника. В нижней части буксы 4 выбрана кольцевая проточка 20, которая параллельными каналами 21 сообщается с камерой прямого хода верхней секции пневмоударника.

Многопоршневые ударники вариантов 1 и 2 в рабочем состоянии идентичны по всем параметрам, определяющим их работу в пневмоударнике, поэтому далее в описании упоминается только многопоршневой ударник 6, который соответствует вариантам 1 и 2. Ударник 6 выполнен с открытой со стороны подачи энергоносителя глухой осевой полостью 22 (фиг. 1, 3) и радиальными каналами 23 (фиг. 1, 5), расположенными рядами по длине полости в соответствии с числом букс с кольцевыми проточками. Поршни 24 (фиг. 2) ударника 6 делят секции на камеры прямого 25 и обратного 26 хода, а «наковальня» 27 ударника имеет глухую осевую полость 28 и радиальные окна 29 (фиг. 7), диаметр «наковальни» 27 может превышать наружный диаметр основной части ствола ударника 6.

Промежуточные разъемные буксы 10 (фиг. 1, 2, 4) варианта 1 и буксы 9 (фиг. 3, 5) варианта 2 имеют кольцевые проточки прямого 30 и обратного 31 хода, которые параллельными каналами, соответственно 32 и 33, сообщаются с камерами прямого и обратного хода смежных секций, причем концевая часть параллельных каналов в буксах, выходящая в рабочие камеры, имеет форму сопла Лаваля и направлена перпендикулярно поршню ударника.

Цилиндрические гильзы 8 имеют радиальные выхлопные окна 34 (фиг. 2, 4), сообщающие камеры прямого и обратного хода секций с продольными изолированными полостями 3 корпуса.

Между внутренней поверхностью нижней буксы 5 и внешней боковой поверхностью «наковальни» 27 ударника 6 образована цилиндрическая полость 35 (фиг. 1, 7). Через полость 35 выхлопные окна 16 и 17 буксы 5 сообщаются с радиальными окнами 29 «наковальни» 27 в выхлопном тракте пневмоударника, а также с пустотами соединения, например шлицевого, долота 12 с буксой 5, которые образуют дополнительный путь движения выхлопа к забою скважины, улучшая работу пневмоударника.

Многосекционный пневмоударник работает следующим образом. Энергоноситель из магистрали поступает в глухую осевую полостью 22 многопоршневого ударника 6 и по радиальным каналам 23 в кольцевые проточки прямого 20 и 30 или обратного 18 и 31 хода концевых и промежуточных букс, затем через параллельные каналы 21 и 32, 19 и 33 в камеры, соответственно, прямого 25 или обратного 26 хода, далее из рабочих камер через выхлопные окна 34 цилиндрических гильз 8 в выхлопной тракт пневмоударника, в центральный продувочный канал 13 бурового долота 12 и в атмосферу на забой скважины.

При нижнем положении многопоршневого ударника 6 радиальные каналы 23 совмещаются с кольцевыми проточками 18 и 31 обратного хода, энергоноситель из полости 22 по каналам 23, проточкам 18 и 31, параллельным каналам 19 и 33 (фиг. 1, 2) поступает в камеры 26 обратного хода и под действием давления энергоносителя начинается обратный ход. В это же время из камеры 25 прямого хода отработавший энергоноситель через выхлопные окна 34 поступает в выхлопной тракт, включая продольные изолированные полости 3 в корпусе (фиг. 1, 6), выхлопные окна 16 и 17 в буксе 5, цилиндрическую полость 35, радиальные окна 29 и полость 28 в ударнике 6 (фиг. 2, 7) и далее через продувочный канал 13 бурового долота 12 в атмосферу на забой скважины.

При движении вверх (фиг. 1) ударника 6 поверхности его поршней 24 перекрывают выхлопные окна 34 сверху, выхлоп из камер 25 прямого хода прекращается. Затем каналы 23 уходят за пределы проточек 18 и 31 и перекрываются, подача энергоносителя в камеры 26 обратного хода прекращается, но за счет работы расширения энергоносителя движение ударника 6 продолжается с увеличивающейся на некотором пути скоростью. Далее поршни 24 ударника 6 открывают выхлопные окна 34 снизу, начинается выхлоп из камер 26 обратного хода и отработавший энергоноситель по выхлопному тракту (позиции 3, 16 и 17, 35, 29, 28, 13) поступает в атмосферу. При дальнейшем движении вверх ударника 6 его каналы 23 входят в зону кольцевых проточек 20 и 30 прямого хода, энергоноситель из полости 22 по каналам 23, проточкам 20 и 30, параллельным каналам 21 и 32 (фиг. 1, 2,) поступает в камеры 25 прямого хода, давление энергоносителя в камерах 25 и, соответственно, сила, тормозящая движение ударника 6, растут, ударник 6 останавливается и начинается его движение вниз - прямой ход.

В начале движения вниз многопоршневого ударника 6 продолжается впуск энергоносителя в камеры 25 прямого хода и выхлоп отработавшего энергоносителя из камер 26 обратного хода (фиг. 2). При дальнейшем перемещении ударника вниз его каналы 23 уходят за пределы проточек 20, 30 и перекрываются, подача энергоносителя в камеры 25 прямого хода прекращается, но за счет работы расширения энергоносителя движение ударника 6 продолжается с увеличивающейся скоростью. Далее по ходу движения ударник 6 поверхностями своих поршней 24 перекрывает выхлопные окна 34, выхлоп из камер 26 прекращается. Перемещаясь ниже, ударник 6 своими каналами 23 входит в зону проточек 18 и 31 обратного хода, энергоноситель из полости 22 по каналам 23, проточкам 18 и 31, параллельным каналам 19 и 33 (фиг. 1, 2) поступает в камеры 26 обратного хода. Затем по ходу движения ударника 6 открываются выхлопные окна 34 сверху, сообщая камеры 25 прямого хода с выхлопным трактом (позиции 3, 16 и 17, 35, 29, 28, 13), отработавший энергоноситель уходит в атмосферу на забой скважины. Давление энергоносителя в камерах 26 и, соответственно, сила, тормозящая движение ударника 6, растут, увеличение скорости его движения вниз почти прекращается и в этот момент ударник 6 наносит удар по буровому долоту 12. Происходит отскок ударника 6, начинается его обратный ход и цикл повторяется.

При отсутствии опоры под буровым долотом 12 оно перемещается вниз до упора в полукольца 14. Вместе с буровым долотом 12 вниз перемещается многопоршневой ударник 6, при этом нижний ряд каналов 23 в торце полости 22 ударника уходит ниже кольцевой проточки 18 и оказывается в зоне полости 35 выхлопного тракта, а вышележащие ряды каналов 23 ударника 6 уходят ниже кольцевых проточек 31 и перекрываются, работа пневмоударника блокируется с продолжением продувки скважины.

Предлагаемое устройство целесообразно использовать для работы в широком диапазоне давления энергоносителя.

1. Многосекционный пневмоударник, включающий 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, отличающийся тем, что 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.

2. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что многопоршневой ударник является цельной деталью, а промежуточные буксы разъемные.

3. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что промежуточные буксы являются цельной деталью, а многопоршневой ударник составной и собирается, например путем свинчивания, из отдельных элементов, включающих поршень со штоковой частью.

4. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что нижняя часть многопоршневого ударника, контактирующая с буровым инструментом «наковальня», выполнена с глухой центральной полостью и радиальными окнами из нее, которые сообщают выхлопные окна в нижней буксе с центральным продувочным каналом долота в выхлопном тракте пневмоударника.

5. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что концевая часть параллельных каналов в буксах, выходящая в рабочие камеры, имеет форму сопла Лаваля и направлена перпендикулярно поршню ударника.



 

Похожие патенты:

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 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.

Группа изобретений относится к области бурения, а именно к инструменту для ударного бурения. Способ изготовления разъемного стопорного направляющего кольца содержит следующие этапы: использование первого кольца и второго кольца, при этом первое кольцо идентично второму кольцу, и оба они имеют диаметр; резку первого кольца по диаметральному краю с образованием первой большой дуги кольца и первой малой дуги кольца, при этом первая большая дуга кольца больше первой малой дуги кольца, и первая большая дуга кольца является, по существу, половиной первого кольца; резку второго кольца по диаметральному краю с образованием второй большой дуги кольца и второй малой дуги кольца, при этом вторая большая дуга кольца больше второй малой дуги кольца, и вторая большая дуга кольца является, по существу, половиной второго кольца; расположение первой большой дуги кольца рядом со второй большой дугой кольца для образования разъемного стопорного направляющего кольца, при этом первая большая дуга кольца отделена от второй большой дуги кольца зазором, составляющим примерно от нуля дюймов примерно до 0,010 дюйма. Обеспечивается удержание бурового долота внутри корпуса бурильного молотка во время возникновения неисправности и направление долота во время бурения. 3 н. и 22 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области бурения твердых пород. Высокочастотный ударный молоток с гидравлическим приводом содержит корпус (8, 9, 10), на одном конце которого находится буровая головка (11), предназначенная для воздействия непосредственно на твердую породу, поршень (20) молотка, установленный с возможностью перемещения в указанном корпусе (8, 9, 10) и воздействующий на буровую головку (11). Поршень (20) молотка имеет продольно идущий канал (41) с заданной пропускной способностью, который выполнен с возможностью закрытия в восходящем направлении посредством заглушки (23) клапана, частично следующей за поршнем (20) молотка во время его хода. Заглушка (23) клапана является управляемой посредством присоединенного штока (49) клапана, установленного с возможностью скольжения во втулке (51) штока клапана. Шток (49) клапана содержит стопорные средства (50, 51), выполненные с возможностью резко останавливать заглушку (23) клапана на уровне, составляющем заданный процент от полной длины хода поршня (20) молотка, и способен отделить заглушку (23) клапана от уплотняющего седла (40) на поршне (20) молотка, что обеспечивает открытие указанного канала (41) с возможностью протекания через него канальной текучей среды, причем штоку (49) клапана присущи свойства пружины растяжения, обеспечивающие возврат заглушки (23) клапана с высокой скоростью посредством механического отскока. Обеспечивается увеличение скорости бурения и уменьшение потребления энергии. 8 з.п. ф-лы, 34 ил.

Группа изобретений относится к области бурения. Ударный поршень для бурильной машины для горной породы, содержащей цилиндр управления, распределитель и рабочую среду под давлением, содержит управляющую кромку, выполненную с возможностью обеспечения изменения положения распределителя в направлении, параллельном осевому направлению ударного поршня, когда ударный поршень перемещается в направлении удара относительно цилиндра управления. Управляющая кромка ударного поршня содержит по меньшей мере одну выемку, предусмотренную на внешней периферии управляющей кромки и выполненную с возможностью обеспечения начала изменения состояния для распределителя, прежде чем управляющая кромка ударного поршня пройдет мимо соответствующей управляющей кромки, предусмотренной на распределителе или цилиндре управления. Обеспечивается снижение эрозии в рабочем пространстве. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенных внутри цилиндрических полостей, имеющих полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер. Один из поршней выполнен полым с полым штоком, а второй поршень выполнен сплошным со сплошным штоком, установленным в полости другого поршня и отверстии перегородки между цилиндрами. Второй поршень снабжен командным золотником цилиндрической формы, установленным соосно штоку с противоположной стороны поршня, в котором выполнен осевой канал, выхлопная кольцевая проточка, воздухоподводящая проточка с отверстиями, сообщающиеся каналами с камерами полости рабочего золотника и с атмосферой. Рабочий золотник установлен с возможностью осевого перемещения вдоль командного золотника и снабжен подающей и отводящей кольцевыми проточками. Подающая проточка соединена каналами с осевым воздухоподводящим каналом и цилиндрическими полостями поршней, а отводящая проточка с атмосферой воздухоотводящими каналами и каналами с цилиндрическими полостями поршней. Проточки расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала. Ширина проточек равна диаметру канала. Расстояние между каналами в зоне рабочего золотника равно диаметру канала. Ход рабочего золотника равен двум диаметрам канала. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам ударного действия. Устройство включает корпус с двумя соосно расположенными цилиндрическими полостями, разделенными перегородкой с отверстием, два поршня, расположенные внутри цилиндрических полостей, имеющие полости рабочего и холостого ходов, хвостовик, установленный соосно с поршнями, воздухораспределительный узел с воздухоподводящими и воздухоотводящими каналами равного диаметра и рабочий золотник в виде полого цилиндра, установленного в цилиндрической полости, с образованием камер. Корпус снабжен камерой подачи сжатого воздуха. Один из поршней выполнен полым с полым штоком, а второй поршень выполнен сплошным с двумя сплошными штоками. Один из штоков установлен в полости другого поршня и отверстии перегородки между цилиндрами. Второй шток установлен соосно первому штоку с противоположной стороны поршня и снабжен толкателем, расположенным на его конце. Шток с толкателем выполнен переменного сечения и установлен с зазором с возможностью перемещения в полости рабочего золотника. Золотник снабжен подающей и отводящей кольцевыми проточками, причем подающая проточка соединена каналами с камерой подачи сжатого воздуха и с цилиндрическими полостями поршней, а отводящая проточка соединена воздухоотводящими каналами с атмосферой. Проточки расположены на расстоянии друг от друга, равном трем диаметрам канала, ширина проточек равна диаметру канала, расстояние между каналами в зоне рабочего золотника равно одному диаметру канала, а ход рабочего золотника равен двум диаметрам канала. Обеспечивается повышение эксплуатационных характеристик и надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к горной и строительной технике и предназначено для проходки скважин в грунте, разрушения горных пород, забивания стержневых элементов в грунт, трамбования грунта. Устройство ударного действия содержит корпус с патрубком и впускным и выхлопным/выхлопными отверстиями, установленный в корпусе с возможностью перемещения ударник, камеры прямого и обратного хода, направляющий элемент для ударника, сквозной канал в ударнике для сообщения камер прямого и обратного хода, запорный клапан. На наружной поверхности ударника в передней его части выполнена кольцевая канавка. Корпус содержит наковальню, на внутренней поверхности которой 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. Ограничитель обратного хода ударника выполнен в виде углублений на внутренней поверхности корпуса, а поверхность переднего кольцевого выступа выполнена сферической или конической, упругое кольцо в сечении выполнено прямоугольным или круглым. Направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцеобразного ряда выступов на внутренней поверхности корпуса или на наружной поверхности ударника. Устройство имеет дополнительную камеру прямого хода, дополнительный запорный клапан, дополнительную кольцевую канавку, задний кольцевой выступ, выполненный на внутренней поверхности задней части корпуса. В первом варианте исполнения выхлопное/выхлопные отверстия расположены в задней боковой части корпуса. При этому устройство имеет клапан отсечки, выполненный в виде упругого кольца, кольцевую ступенчатую канавку в патрубке, отверстие/отверстия в патрубке. При этом клапан отсечки установлен в кольцевой ступенчатой канавке в задней части камеры прямого хода с возможностью взаимодействия наружной поверхностью упругого кольца с внутренней поверхностью патрубка, а отверстие/отверстия в патрубке расположены в его торцевом выступе для сообщения камеры прямого хода с дополнительной камерой прямого хода. Во втором варианте исполнения устройство имеет дополнительное выхлопное/выхлопные отверстия в передней боковой части корпуса, а направляющий элемент для ударника выполнен в виде кольцевого выступа на наружной поверхности ударника или на внутренней поверхности корпуса. При этому устройство имеет клапан отсечки, выполненный в виде упругого кольца, кольцевую ступенчатую канавку в патрубке, отверстие/отверстия в патрубке. При этом клапан отсечки установлен в кольцевой ступенчатой канавке в задней части камеры прямого хода с возможностью взаимодействия наружной поверхностью упругого кольца с внутренней поверхностью патрубка, а отверстие/отверстия в патрубке расположены в его торцевом выступе для сообщения камеры прямого хода с дополнительной камерой прямого хода. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и строительству - к буровой технике, применяется при бурении скважин ударно-вращательным способом. Погружной пневмоударник включает корпус, ударник, имеющий головку и хвостовик, соединенные шейкой, переднюю гильзу, охватывающую головку ударника и имеющую продольные окна, заднюю гильзу, охватывающую хвостовик ударника и образующую с его торцом торцевую камеру рабочего хода, разрезную втулку, охватывающую шейку ударника с образованием между ней и хвостовиком, между ней и головкой ударника соответственно кольцевых камер холостого и рабочего хода, последняя из которых посредством канала и окна в задней гильзе постоянно связана с торцевой камерой рабочего хода, питающий канал в задней гильзе, постоянно сообщенный с кольцевой камерой холостого хода, буровую коронку с каналами, установленную в передней части корпуса с образованием между ней и торцом ударника полости, постоянно соединенной с атмосферой каналами в буровой коронке и с продольными окнами в передней гильзе. Во внутренней полости передней гильзы в задней ее части выполнена ступень меньшего диаметра, а снаружи передней гильзы в зоне этой ступени выполнена проточка, открытая в кольцевую камеру рабочего хода и соединенная каналами с продольными окнами передней гильзы. В указанной проточке установлено эластичное кольцо, образующее зазор с внутренней стенкой корпуса. Обеспечивает повышение ударной мощности за счет увеличения хода ударника под давлением путем уменьшения сопротивления его движению и уменьшения влияния перетечек между торцевой, кольцевой камерами рабочего хода и кольцевой камерой холостого хода. 1 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.

Наверх