Реверсивный ударный механизм для проходки скважин

 

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (и) 600261

Оемз Советскнк

Соцналистнчес«ик

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.01.76 (21) 2306812/29-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень ¹ 12 (45) Дата опубликования описания 30.03.78 (51) М. Кл. - Е 02F 5/18

E 21С 3/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.643.2:

:624.13 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. А. Янцен, Д. Н. Ешуткин и Ю. М. Смирнов

Карагандинский политехнический институт (71) Заявит ль (54) РЕВЕРСИВНЫЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПРОХОДКИ

СКВА)КИ Н

Изобретение касается реверсивного ударного механизма для проходки скважин в грунтах путем их уплотнения, который может быть использован для бестраншейной прокладки труб и кабелей.

Известен реверсивный ударный механизм для проходки скважин в грунтах путем их уплотнения, включающий цилиндр, внутри которого по обоим концам размещены бойки, приводимые в действие давлением жидкости и работающие избирательно в зависимости от направления проходки скважины. М,ежду поршнями бойков в цилиндре образована полость, заполняемая сжатым газом (1).

Наиболее близким техническим решением к изобретению является реверсивный ударный механизм для проходки скважин, содержащий цилиндр и размещенный в нем аксиально подвижный боек, образующий с ним взводящую и сливную гидравлические камеры и заполняемую сжатым газом камеру рабочего хода, подпружиненный золотник, взаимодействующий с бойком и предназначенный для регулирования подачи и слива жидкости в гидравлических камерах при взводе и рабочем ходе бойка, и золотник реверса для переключения напорной и сливной магистралей (2).

Недостатком указанных механизмов является наличие двух бойков с поршнями и двух систем для управления их работой, что отрицательно влияет на эксплуатацию механизма, так как в период работы одного бойка второй находится в покое и тем самым увели кивает массу неподвижных частот, Импульс силы, передаваемый работающим бойком цилиндру, тратится на сообщение массе всего механизма некоторого ускорения, величина которого обратно пропорциональна массе.

1О Целью изобретения является повышенненадежности действия и эффективности работы механизма.

Это достигается тем, что в цилиндре между взводящей и сливной камерами выполнен»

15 дополнительная гидравлическая камера, в которой коаксиально бойку расположена золотниковая втулка, служащая для реверсирования движения бойка н образующая с цилиндром изолированные полости реверса и нор20 м ального режима, избирательно сообщ» ющиеся с напорной и со сливной магистралям« с помощью золотника реверса.

Благодаря такому выполнению ме.,а«изма появляется возможность отказаться от прнме25 нения в нем второго бойка и системы управления его работой и повысить эффективность и надежность действия механизма.

На чертеже показан предлагаемый механизм, продольный разрез.

30 Механизм «ключаст «ссбя цилиндр 1, я«600261

65 ляющийся его корпусом, где расположен аксиальпо подвижный боек 2 с поршнем 3. Ьоск

2 несет золотник 4 с пружиной и имеет камеру 6 управления и систему каналов 7 — -10.

В цилиндре 1 коаксиальпо золотнику 4 р lсположспа золотпиковая втулка 11 ))ef c))c;I.

Цилиндр 1, боек 2 и поршень 3 13 совокуп;юсти образуют взводящую камеру 12, камеру

13 рабочего хода, заполняемую сжатым газом до определенного давления, и сливную камеру 14. Цилиндр 1 и втулка ll в совокупности образуют напорную полость 15, полость 16 реверса и полость 17 нормального режима.

Для реверсирования хода бойка 2 служит золотник 18, установленный на маслостапции и связанный с ударным механизмом посредством магистралей 19 — 22. Канал 7 в левом крайнем положении бойка 2 соединяется со сливной камерой 14, а в правом крайнем положении бойка 2 — с напорной полостью 15.

Каналы 8, 9 и 10 постоянно соединены соответственно с напорной полостью 15, взводящей камерой 12 и со сливной камерой 14, 113порпая полость 15 посредством радиальных отверстий 23 и полости 24 постоянно соединена с напорной х!агистраль10 21, сливная камера 14 †- со сливной магистралью 19, а полость lб реверса и полость 17 нормального режима посредством магистралей 20 и 22 и золотника 18 имеет возмо>кность соединения либо со сливной 19, либо с напорной 21 магiiстр а ля ми.

Рсверсивпый ударный механизм работает следующим образом.

При нормальном режиме работы золотник

18 устанавлпьастся так, что полость 17 нормального режима сообщена с напорной магистралью 21, а полость 16 реверса — со сливной магистралью 19. Втулка 11 реверса при этом находится в левом крайнем положении.

Под действием давления сжатого газа в камере 13 рабочего хода боек 2 находится 13 крайнем левом положении. Камера б управления посредством канала 7 соединена со сливной камерой 14, а золотник 4 под действием усилия предварительного поджатия пружины 5 находится в левом крайнем поло>кении. Рабочая жидкость по напорной магистрали 21 через полость 24 и радиальные отверстия 23 поступает в напорную 15 полость и далее через каналы 8 и 9 — во взводящую камеру 12. Вследствие того, что результирующее усилие, действующее па поршень 3 со стороны взводящсй камеры 12, обусловленное произведением давления рабочей жидкости па активную площадь, превосходит результирующее усилие со стороны камеры 13 рабоче10 Ooусловлеппос произведением давления сжатого газа на активную площадь камеры 13 рабочего хода, боек 2 движется вправо, вытесняя при этом рабочую жидкость из сливной камеры 14 по магистрали 19 на слив.

Совершается обратный ход бойка 2, сопровождающийся дополнительным сжатием газа в камере 13 рабочего хода. По окончании об10

"5

Зо

50 ратного хода канал 7 отсоедипястся от сливной камеры 14 и сообщается с напорной полостью 15. Вследствие того, что результпр ощес усилие, действующее па золотник -1 !о стороны камеры G управления, обусловлен! .ос и РОП:313(.. ;l cп11см да В, i! IIIIß )) 3 f)0ч!. Й жид! .Остll il 1 актпвпую Iiëî падь камеры 6 управления, 1!рс130сходпт уcif;IIfc предварительного поджа тия пружины 5, золотник 4 перемещается правое крайнее поло>кение, отсекая взводящую камеру 12 от напорной полости 15 и соединяя взводящую камеру 12 со сливной 14.

Усилие со стороны взводящей камеры 12, действующее на боек 2, сии>кается, и под дейстьием усилия со стороны камеры 13 рабочего хода боек 2 разгоняется в левое поло>кение. ,)Кидкость при этом переливается из взводящей камеры 12 через каналы 9 и 10 в сливпую камеру 14. Совершается рабочий ход бойка 2. При соударснии его с цилиндром 1 канал 7 отсоедипяется от напор:юй полости

15 и соединяется со сливной )4. Под действием усилия пружины 5 золот;1ик 4 псреЯсщается в левое положение, отсека наводящую камеру 12 О! сливной 14 и сообщая

Взвод!Пцуlо ка М, ру 1 2 С 113110)) !1011,"! 31 IIC) раль!0 2). Далее I!икл п01)торя тс>1.

Для реверсироваli!13 золîrl:,. к 18 переключается в \p) ÃOe к!)айпсс положеl!и -, col)!)i 13)1 тем самым полость 16 реверса посредством

3131 истр 3>III 20 с напорной магист))3 ILIQ 21, 3 полость 17 нормального режима посредством магистрали 22 — со сливной магистралью 19.

Втулка 11 рсверса занимает правое крайнее положение. Цикл работы ударного механизма происходит аналогично циклу работы при нормальном режиме. Однако канал 7 сообщается с напорной полостью 15 при перемещении бойка 2 в правое крайнее положение »а величину, равную сумме перемещсний бойка

2 при нормальном режиме и перемещения втулки 11 реверса. Поэтому переключение золотника 4 в правое положение производится после соударения бойка 2 выступом 25 с зад"0A стенкой цилиндра 1. При перемещении бойка 2 в левое положение под действием давления сжатого газа канал 7 сообщается с камерой 14, пе доходя до передней стенки цилиндра 1 а величину, равную величине перемещения втулки реверса. Таким образом, переключение золотника 4 в левое поло>кение происходит раньше соударсния бойка 2 с передней стснкой цилиндра 1.

Формула изобретения

Реверсивный ударный механизм для проходки скважин, содержащий цилиндр и размещенный в пем аксиально подви>кный боек, образующий с ним взводящую и сливную гидравлические камеры и заполняемую сжатым газом камеру рабочего хода, подпружиненный золотник, взаимодействующий с бойком и предназначенный для регулирования подачи и слива жидкости в гидравлических камерах

600261

//и Б vg у2Ф г уу я 12

Составитель В. Левин

Текред Л. Камышиикова

Корректоры: О. Тюрина и Л. Бракнина

Реда ктор Н. П ушки н

Подписное

Заказ 360/9 Изд. Мз 347 Тираж 820

НПО 1 осудар твеииого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений п открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 при взводе и рабочем ходе бойка, и золотник реверса для переключения напорной и сливной магистралей, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности действия и эффективности работы, в цилиндре между взводящей и сливной камерами выполнена дополнительная гидравлическая камера, в которой коаксиально бойку расположена золотниковая втулка, служащая для реверсирования движения бойка и образующая с цилнндром изолированные полости реверса и

11ормального режима, избирательно сообщающиеся с напорной и со сливной магистралями с помощью золотника реверса.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 365435, кл. Е 02F 5/18, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 407013, 10 кл. Е 02F 5/18, 1971.