Термомеханическое буровое устройство

 

Союз Соввтскнк

Социапнстнческнк

Рвсттублни

ОП ИСAНИ И „,,(gggyg

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 20.12.77 (21) 2556934/22-03 с присоедннениеае заявки И(23) Приоритет

Опубликовано 25.1 1,79. Бюллетень,%43

Дата опубликования описания 28.11.79 (51) м. Кд.

Е 21 С 21/00

Гесударствоннвй конатет

СССР оо делам кзобротонаа к открмтой (53) УДК 622.243. .94(088.8) (72) Авторы изобретения

И. П. Голдаев, A. П. Матарненко, Э. Й. Завьялов и В. A. Шерышев

Харьковский авиационный институт Министерства высшего и среднего специального образования СССР (71) Заявитель (54} TEPMOMEXAHH×EÑKÎE БУРОВОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к термомеханическому буровому устройству, которое может использоваться для проходки скважин различного назначения.

Известно термомеханическое буровое устройство, представляющее собой комбинацию .пневматического ударного механизма и огнеструйной горелки, камера сгорания которой размещена внутри цилиндрической коронки, воспринимающей динамическое воздействие от ударника механизма. При этом пневмоударник и камера сгорания горелки сообщены с воздухоподводящими магистралями так, что могут избирательным образом включаться в работу с помощью воэдухораспределительного механизма, который обеспечивает подачу воздуха в пневмоударник или в горелку jl).

Избирательная подача воздуха в известном устройстве ограничивает область его использования.

Более близким техническим решением к изобретению является термомеханическое буровое устройства, имеющее огнеструйную горелку с соплом, камера сгорания которой соединена с магистралями подвода горючего и воздуха, механический породоразрушающий инструмент, со5 абщенный с магистралью подвода воздуха, и регулятор расхода подаваемого воздуха, содержащий седло и подпружиненный исполнительный орган, сочлененный с поршневым элементом, размещенным в

to открытой полости (2j ..

В этом устройстве регулируемая подача воздуха обеспечивается только в горелку в зависимости от подачи в нее

15 горючего, а в инструмент воздух подается, когда открыты его отсечные клапаны.

При их закрытии весь воздух подается в камеру сгорания горелки. Таким образом, известное устройство не приспособлено для одновременной регулируемой подачи воздуха в горелку и инструмент.

Цель изобретения - обеспечить в процессе работы устройства оптимальное

"поддержание расхода воздуха при аднаврез 6991

\ менной подаче его к горелке и к инструменту.

Это достигается благодаря тому, что регулятор расхода расположен на магист- рали подвода воздуха к инструменту, а

его исполнительный орган установлен в седле с зазором и выполнен в виде тела переменного сечения, при этом полость поршневого элемента исполнительного органа сообщена с магистралью подво- 10 да воздуха к горелке. Исполнительный орган регулятора расхода может иметь наружную кольцевую проточку переменного профиля.

На чертеже изображено термомеханическое буровое устройство.

Устройство имеет корпус 1, в котором расположен воздушный ресивер 2, соединенный с воздухоподводящей магистралью

3, огнеструйные горелки 4 и механические породоразрушающие инструменты 5, в частности шарашки. Камера сгорания

6 каждой горелки 4 соединены с магистралью 7 подвода горючего, на выходе из которой установлена форсунка 8, и с воз25 духопадводящей магистралью 9, сообщенной с ресивером 2. Инструменты 5 также соединены с ресивером 2 с помощью воздухоподводящей магистрали 1 О, на которой установлен регулятор 11 расхода воздуха.

Регулятор 11 имеет исполнительный орган 12, нагруженный пружиной 13 (предварительное поджатие которой можно регулировать винтом 14) и соединенный с поршневым элементом 15, расположенным в открытой полости 16, сообщенной с магистралью 9 подвода воздуха в го« репку 4 через ресивер 2. Как показано

40 на чертеже, поршневой элемент 15 и стенки полости 16 выполнены в виде. закрытого с торца сильфона. Исполнительный орган 12 регулятора 11 имеет наружную кольцевую проточку 17 перемен45 ного профиля и установлен с радиальным зазором а в седле 18.

Регулирование расхода воздуха, подаваемого одновременно к горелкам 4 и к инструментам 5, осуществляется следую50 щим образом.

Воздух подают к горелкам 4 и инструментам 5 от ресивера 2 соответственно по магистралям 9 и 10.

При запуске, чтобы весь подводимый к устройству воздух направить в горелки 4 для создания в их камерах сгорания 6 требуемого подпора и обеспечения таким образам надежного воспламенения

71 4 топливной смеси, исполнительным органом 12 прикрывают отверстие в седле

18 регулятора 11 путем предварительного поджатия йружины 13 винтом 14.

После запуска горелок 4 и появления в них в результате этого теплового гидравлического сопротивления возросшее давление воздуха в ресивере 2 воздействует на сипьфон (поршневой элемент 15 в полости 1 6) .регулятора 1 1 и сжимает пружину 9, при этом исполнительный орган 12 перемещается в седле 1 8, увеличивая зазор а . За счет проточки 1 7 на исполнительном органе

12 поддерживается постоянное гидравлическое сопротивление магистралей 9 и

10 и тем самым стабилизируется работа горелок 4.

В результате использования предлагаемого устройства удается уменьшить потребный расход воздуха в момент его запуска и обеспечить высокую производительность термОмеханического разрушения за счет стабилизации параметров работы горелок.

Формула изобретени я

1. Термомеханическое буровое устройство, имеющее огнеструйную горелку с соплом, камера сгорания которой соединена с магистралями подвода горючего и воздуха, механический породоразрушающий инструмент, сообщенный с магистралью подвода воздуха, и регулятор расхода подаваемого воздуха,. содержащий седло и подпружиненный исполнительный орган, сочлененный с поршневым элементом, размещенным в открытой полости, отличающееся тем,что,с целью оптимального поддержания в процессе работы устройства расхода воздуха при одновременной подаче его к горелке и к инструменту, регулятор расхода расположен на магистрали подвода воздуха к инструменту, а его исполнительный орган установлен в седле с зазором и выполнен в виде тела переменного сечения, при этом полость поршневого элемента исполнительного органа сообщена с магистралью подвода воздуха к горелке.

2. Устройство по и. 1, о т и и— ч а ю щ е е с я тем, что исполнительный орган регулятора расхода имеет наружную кольцевую проточку переменного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при акспертизе

699171

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 208603, кл. E 21 С 21/00, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 256696, кл. E 21 С 21/00, 1968

5 (прототип) .

ЦНИИПИ Заказ 7 164/34 Тираж 657 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4