Бурильная машина
628298 ремещаясь вверх, вводит в зацепление со ступицей привода 2 или с корпусом 1 ведомую ступицу кулачков 3. При этом ролик 6 набегает на профиль торцового кулачка 3, взводя подпружиненный ударник 4 в осевом и тангенциальном направлениях и нагружая вращатель 8 дополнительным моментом сопротивления, приводящим к снижению скорости вращения.
В момент срыва с кулачка 3 под действием пружины 5 ударник 4, получая осевой и тангенциальный импульс силы, бьет по буровому инструменту (по торцу 9 и боковым шлицам 10), сообщая ему соответственно осевой и тангенциальный импульс силы. В момент срыва ударника с кулачка снимается нагрузка с вращателя и буровой инструмент получает ускоренное вращение. Таким образом достигается неравномерное (периодическое) вращение бурового инструмента и придание ему во время удара моментного импульса силы.
Вариант исполнения бурильной машиныотсутствие в ней (или выход из строя) вращателя. В этом случае бурение скважины будет осуществляться ударно-поворотным способом, причем поворот инструмента будет осуществляться под действием моментного ударного импульса в процессе разрушения породы. При включении привода 2 и подаче бурового инструмента на забой возрастающее усилие сопротивления породы перемещает буровой инструмент 7 и взаимодействующую с ним ведомую ступицу кулачков 3 вверх до зацепления со ступицей привода.
При этом ролик 6 набегает на профиль торцового кулачка, взводя подпружиненный ударник в осевом и тангенциальном направлениях. При срыве ролика 6 с кулачка ударник 4 бьет по торцу 9 и боковым поверхностям шлицев 10 бурового инструмента 7, сообщая ему осевой и моментный ударный импульс, благодаря которому производятся разрушение породы и поворот бурового инструмента в направлении действия моментного силового импульса.
Один из вариантов исполнения бурильной машины — ударник подпружинен только в осевом направлении. В этом случае обеспечивается периодическая неравномерность вращения (при наличии вращателя) бурового инструмента, а величина моментного импульса будет зависеть от соотношения линейной скорости верхней точки (точ5 ки срыва ролика 6) кулачка и осевой скорости ударника. При этом радиус кривизны ролика имеет существенное значение.
Если инерционность системы ударник — пружина, радиус кривизны ролика и соотноше10 ние скоростей перемещений верхней точки кулачка и ударника обеспечивают разрыв ролика с профилем кулачка, то буровому инструменту сообщается только осевой ударный импульс.
В случае когда разрыва ролика с верхней точкой кулачка не происходит, возникает явление рикошетирования ударника в тангенциальном направлении. В этом случае энергия моментного силового импульса будет значительно ниже, чем в рассмотренных ранее вариантах исполнения. Однако, учитывая более простое конструктивное исполнение этого варианта, его можно рекомендовать для исполнения бурильных машин с малой частотой ударов.
Формула изобретения
Бурильная машина, включающая корпус, привод вращателя и подпружиненного ударника с ведомой ступицей и буровой инструмент, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности бурения путем придания буровому инструменту периодически неравномерного вращения и моментного силового импульса, на буровом инструменте выполнены шлицы, подпружиненный ударник установлен на шлицы с возможностью осевого и углового смещения, а ширина шлица значительно меньше ширины паза.
Источники информации, принятые во вни40 мание при экспертизе:
1. Авторское свидетельство СССР № 90491, кл. Е 21 С 1/12, 1950.
2. Авторское свидетельство СССР № 481694, кл. Е 21 С 1/12, 1973.
