Наддолотный амортизатор
О П "" ""А "
Союз Советских
Социалистических
Республик
<)))697683
ИЗОБРЕТЕНИЯ к автои:ком свидетельств
- ф у (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 180875 (2)) 2166987/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки HP
Е 21 В 17/06
Государственный комитет
СССР по делам изобретениИ и открытий (23) Приоритет (53) УЦК622.24..05(088.8) Опубликовано 15.11.79. Бюллетень HP 42
Дата опубликования описания 15.11.79 (72) Авторы
A A дзидзигури, И. И. Гогичев, Г. М. Диланов, Д. И. Омиадэе, изобретения
H. И. Омиадзе, Ю. A. Ратиани, P. A. Сандухадзе и P. Г. Шотадзе
7 ) заявитель ИНСтИтУт ГОРНОЙ МЕХаНИКИ ИМ. Г. A ЦУЛУКИДЗЕ (AH Грузинской CCP (54) НЛДДОЛОТНЫИ АМОРТИЗАТОР
Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения шарошечными и иными долотами,и может быть использовано для гашейия вибраций и ударных нагрузок, а также в механизмах и, установках, в которых могут иметь место подобные вибрапии.
Известен амортизатор, содержащий корпус, шток, переходник, эластичные элементы pa,çëè÷íoé жесткости, установленные с возможностью взаимодействия со штоком и корпусом (1) .
Недостаток конструкции заключается в недостаточной степени гаше- )5 ния колебаний бурильной колонны.
Извостен наддолотный амортизатор, нключающий корпус, шток, размещенные между ними друг над другом два предварительно сжатых упру- 2О гих элемента, один торец которых размещен на промежуточной опоре (стакане), причем второй торец нижнего упругого элемента размещен на опорной поверхности штока (2).
В известной конструкции ненадежны соединения пружин с валом и корпусом, что является причиной их преждевременного выхода из строя, а также — недолговечны в работе иэ-за 30 разрушающего действия знакопеременных деформаций н элементах передачи крутящего момента и наличия сильного трения н этих элементах. Такое выполнение упругого звена нызынает появление дополнительных нежелательных осеных ударных нагрузок со стороны штока на нижний торец стакана, что схоже с работой наковальни и, как правило, — заклининание стакана н корпусе, что может полностью вывести амортизатор из строя.
Кроме того, недостаточный диапазон изменения жесткости исключает плавный переход от меньших нагрузок к большим и наоборот, и тем самым способствует появлению дополнительных вредных знакопеременных нагрузок, приводящих также к преждевременному выходу амортизатора из строя.
Цель изобретения — повышение эффективности работы амортизатора за счет плавного изменения его жесткости.
Поставленная цель достигается тем, что шток имеет упорную шайбу для взаимодействия со вторым торцом верхнего упругого элемента, а промежуточная опора жестко связана с корпусом.
697683
На чертеже схематично показан наддолотный амортизатор.
Амортизатор включает корпус 1, шток 2, на котором размещены упругий элемент 3, выполненный из упруго-деформирующегося материала, и упругый элемент 4, выполненный из составной (концентрической) пружины сжатия. Корпус 1 имеет кольцевой выступ 5, на который опираются торцы упругих элементов 3 и 4, а шток 2 — закрепленную гайкой 6 упорную шайбу 7, в которую упирается торец упругого элемента 3.
Упругие элементы 3 и 4 в процессе сборки сжимаются до расчетной величины гайкой 6.
Крутящий момент передается от корпуса штоку через шарики 8.
С колонной бурильных труб амортизатор соединяется переходником 9„
Наддолотный амортизатор работает следующим образом.
Осевая нагрузка передается.от переходника 9 корпуса 1 посредством кольцевого выступа корпуса на составную пружину сжатия 4 через шток 25
2 к долоту.
Шток 2, гайка 6, упругие элементы 3 и 4 составляют одно целое и связаны с корпусом 1 через упругие элементы 3 и 4 посредством кольце- 30 вого выступа 5 .корпуса 1 и шариков
8 что позволяет штоку 2 иметь свободный ход в продольном направлении.
Осевые колебания штока 2, возникающие при работе долота на забое, 35 воспринимаются упругими элементами
3 и 4 и передаются через корпус
1 переходнику 9 значительно уменьшенными, Таким образом, постоянно приложен-4п ная статическая нагрузка передается на упругий элемент 4(пружины сжатия) через кольцевой выступ 5 корпуса 1 амортизатора, а динамическая нагрузка, вызванная взаимодействием долота с забоем, через шток 2 — к упругому элементу 4. При одновременном действии статической и динамической нагрузок, при несовпадении их знаков, упругий элемент 4 все время сжимается, а при изменении знака динамической нагрузки он разгружается и тем самым нагружается упругий элемент 3 (упруго-демпфирующий материал). По мере увеличения нагрузки на упругий элемент 3 разгружается до полной разгрузки и таким образом, потенциальная энергия сжатия (упруго- го элемента 3) высвобождается, т.е. переходит в тепловую энергию и рассеивается. Таким образом, рассеивание энергии вредных колебаний осуществляется, в основном, упругим элементом 3.
Кроме того, при разгрузке жесткость упругого элемента 3 уменьшается, и, следовательно, характеристика амортизирующего звена получается гибкой с гистеризисом.
Формула изобретения
Наддолотный амортизатор, включающий корпус, шток, размещенные между нйми друг над другом два предварительно сжатых упругих элемента, один торец которых размещен на промежуточной опоре, причем второй торец нижнего упругого элемента размещен на опорной поверхности штока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы амортизатора за счет плавного изменения его жесткости, шток имеет упорную шайбу для взаимодействия со вторым торцом верхнего упругого элемента, а промежуточная опора жестко связана с корпусом.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 312038, кл. Е 21 В 17/06, 1969.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 281323, кл. Е 21 В 17/00, 1967 (прототип).
697683
Составитель В. Родина
Ко екто Г. Решетн к
Заказ 6553/11 Тираж 657 Подписное
БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва Ж-35 Раушская наб. д. 4 5
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
