Погружной пневмоударник для бурения скважин

Погружной пневмоударник для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

COOS СОВЕТСНИХ

NONIMOI

РЕСПУБЛИН

З(5В Е 21 С 3 24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР flO ДЕЛАН ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbffHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, н в весе сне все свнсвтвеъстве е е.

1 е ее !

"I (61) 899896 (21 ) 3243074/22-03

:(22) 03.02.81 (46) 30.03.83. Бюл. В 12 (72) Г.И.Антонов и В.Г.Аксенов (71) Туркменский научно-исследовательский геологоразведочный институт !

53 ) 622 233. 52-85 (088. 8) о (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ю 899896, кл. Е 21 С 3/24, 1980 (про; тотип,).

„.SU„„,1 08437 А а (54 ) (57 ) ПОГРУЖНОИ ПНЕВИОУДАРНИК ДЛЯ

БУРЕНИЯ СКВАЖИН ii0 авт. св. Р 899896, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью повышения его мощности эа счет увеличения частоты ударов, он снабжен дополнительным поршнем, который установлен в цилиндре верхней ,камеры с возможностью вэаимодействия с несущим йоршнем в конце холостого хода, а надпоршневая полость дополнительного поршня сообщена с верхней камерой .

1008437

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для пневмоударного бурения скважин в горных породах.

По основному авт. св. Ì 899896 известен погружной пневмоударник для бурения скважин, включающий корпус, разделенный поперечной перегородкой, на верхнюю и нижнюю камеры, где верхняя соединена с подводящей воздух магистралью, ударный поршень с центральным и радиальными каналами, расположенный в нижней камере аксиально подвижно с возможностью взаимодействия с буровой коронкой, размещенной в верхней камере цилиндр, не.сущий поршень со штоком, проходящим через перегородку, и сочлененный с ударным поршнем, канал, сообщающий надпоршневые полости цилиндра и нижней камеры, и два воэдухораспределительных устройства, одно из которых установлено в верхней, а другое — в нижней камере, причем верхнее воэдухораспределительное устройство выполнено в виде клапана с рабочей боковой поверхностью в перегородке корпуса и поршневого кольца внутри цилиндра, подвижных относительно проходящего через них штока, а нижнее воэдухсраспределительное устройство — ч виде золотниковой втулки, установленной на входе центрального канала ударного поршня и служащей для управления подачей воздуха в него из надпоршневой полости нижней камеры (1 ).

Недостатком погружного пневмоударника является то, что вследствие относительно большого количества времени, затрачиваемого на торможение несущего и ударного поршней, снижается частота ударного воздействия, уменьшая общую мощность пневмоударника.

Пель изобретения - повышение мощности погружного пневмоударника

1 для бурения скважин за счет увеличения частоты ударов.

Укаэанная цель достигается тем, что погружной пневмоударник для бурения скважин, включающий корпус, разделенный поперечной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, где верхняя соединена с подводящей воздух магистралью, ударный поршень с центральным и радиальным каналами, расположенный в нижней камере аксиально подвижно с возможностью взаимодействия с буровой коронкой, размещенный в верхней камере цилиндр, несущий поршень со штоком, проходящим через перегородку и, сочлененный с ударным поршнем, канал, сообщающий надпоршневые полости цилинд-1 ра и нижней камеры, и два воздухораспределительных устройства, одно из которых установлено в верхней, а другое - в.нижней камере, верхнее воздухораспределительное устройство выполнено в виде клапана с рабочей боковой поверхностью в перегородке корпуса и поршневого кольца внутри цилиндра, подвижных относительно проходящего через них штока, а нижнее воздухораспределительное устройство - в виде эолотниковой втулки, установленной на входе централь»

10 ного канала ударного поршня и служащей для управления подачей воздуха в него из надпоршневой полости нижней камеры, снабжен дополнительным поршнем, который установлен в

15 цилиндре верхней камеры с возможностью взаимодействия с несущим поршнем в конце холостого хода, а надпоршневая полость дополнительного поршня сообщена с верхней каме20 Рой

На фиг. 1 показан погружной пневмоударник в конце рабочего хода,. продольный разрез; на фиг.2 то же, в конце холостого хода.

Погружной пневмоударник для бурения скважин состоит иэ корпуса

1, разделенного поперечной перегородкой 2 на верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры, ударного поршня 5 с центральным 6 и радиальными 7 каналами, верхнего цилиндра 8 с несущим поршнем 9 и штоком 10 с каналом 11, клапана 12 с поршневым кольцом 13, золотниковой втулки 14, дополнительного поршня 15, крышки 16 верхЗ5 него цилиндра с отверстиями 17.

Корпус 1 посредством переходника 18 соединен с бурильными трубами. В камере 3 размещен верхний цилиндр 8, имеющий радиальные отверс4р тия 19 и 20, сообщающие полос = 21 цилиндра 8 с камерой 3. Осевое перемещение дополнительного поршня 15 ограничивается крышкой 16 и выполнен. ным в цилиндре 8 кольцевым упором

45 22. Между дополнительным 15 и несущим 9 поршнями образована полость 23.

Боковая поверхность клапана 12 сопряжена с гнездом 24, выполненным в перегородке 2 корпуса 1, а на соприкасающемся со штоком 10 участке клапана 12 установлено уплотнение 25. Между перегородкой 2 и ударным. поршнем 5 образована полость 26. На поршне 5 установлена золотниковая втулка 14, которая свободно перемещается в осевом направлении относительно поршня 5 и в своем верхнем положении перекрывает радиальные каналы 7. В нижней части корпуса 1 расположен хвостовик 27 бурового инструмента.

Перед началом работы поршня 5, 9 и 15, клапан 12 и золотниковая втулка 14 находятся в нижнем положении (фиг. 1). При этом полость

65 21 сообщается с магистралью посред1008437

BHHHIIH Заказ 2297 44 Тираж 601 ПоДписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная, 4 ством радиальных отверстий 19 и камеры 3, а полости 23 и 26 сообщены с атмосферой посредством каналов:7 и 6 (гнездо 24 перекрыто клапаном 12 ).

Пневмоударник работает следующим образом.

Сжатый воздух иэ камеры 3 подается через отверстия 19, поступает в полость 21,перемещая поршни 9 и 5 вверх. В конце холостого хода поршень 9 упирается в дополнительный поршень 15, а упором 28 штока 10 - в клапан 12 и перемещает их .вверх вследствие того, что над поршнем 15 и клапаном 12 действует магистральное давление, а в полостях 23 и 26 - атмосферное, начинается процесс торможения поршней 5 и 9.

В процессе торможения золотниковая втулка 14 перемещается вверх относительно поршня 5 и перекрывает радиальные каналы 7. После этого клапан 12 открывает отверстия

20 и сжатый воздух поступает в полости 23 и 26, Происходит окончательное торможение и остановка поршней 5 и 9, а затем начинается их рабочий ход. При перемещении поршней 5 и 9 вниз клапан 12 удержива-; ется в верхнем положении поршневым кольцом 13 °

В -конце рабочего хода поршень 9 своей нижней частью перемещает клапан 12 вниз, а последний перекрывает отверстия 20. Одновременно ударный поршень 5 наносит удар по хвостовику 27 бурового инструмента и

10 в момент удара золотниковая втулка

14 перемещается .вниз относительно поршня 5 и открывает канал 7, сообщая полости 23 и 26 с атмосферой.

Происходит сброс отработанного воздуха на забой скважины. При падении давления в полости 23 поршень

15 перемещается вниз до посадки в кольцевой упор 22, а поршни 5 и 9 начинают совершать холостой ход..

При использовании предлагаемого устройства возможно не только уменьшение времени торможения ударника s процессе холостого хода и повышения частоты ударов, но и увеличение скорости его возвратно-поступательного перемещения, что позволит увеличить его среднюю мощность °