Расширитель скважин

Расширитель скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус с воздухораспределительным механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в отверстиях которой расположены державки буровых коронок, и фиксатор осевого перемещения буровых коронок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы расширителя путем равномерного распределения ударной нагрузки на каждую коронку, поршень-ударник выполнен в виде отдельных секторов с щтоками, установленными с возможностью осевого перемещения относительно друг друга, при этом штоки размещены в отверстиях буксы. $3 (Л ел ю о О5

союз СОВЕтских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

z

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGXOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ! !

t л

21

zu

18

11

1б

1б

1б б д

У

i1

1г

:В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3469119/22-03 (22) 15.07.82 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) Ж. Г. Мухин, В. И. Лысоконь, В. Н. Власов и Г. П. Новоженин (71) Восточно-Казахстанский машиностроительный завод им. 50-летия СССР (53) 622.233.051.77 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 439600, кл. Е 21 В 7/28, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3295101/22-03, кл. Е 21 D 1/06, 1981 (прототип) .

ÄÄSUÄÄ 1051206 A (54) (57) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН, включающий корпус с воздухораспределительным механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в отверстиях которой расположены державки буровых коронок, и фиксатор осевого перемещения буровых коронок, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы расширителя путем равномерного распределения ударной нагрузки на каждую коронку, поршень-ударник выполнен в виде отдельных секторов с штоками, установленными с возможностью осевого перемещения относительно друг друга, при этом штоки размещены в отверстиях буксы.

%51206

Изобретени u i носится к буровой технике, а имени; к конструкциям расширителей, снабженных ударным механизмом, и предназначенных для расширения скважин в крепких породах.

Известен расширитель скважин, включающий корпус с размещенными внутри него ударниками, воздухораспределительный механизм, установленный в его верхней части,. буровые коронки, расположенные по окружности, и жестко связанный с корпусом направляющий фонарь (1).

Недостатком данного расширителя являются малые ударные нагрузки на коронки, что связано с неполным использованием площадки поперечного сечения корпуса расширителя при размещении ударных механизмов.

Наиболее близким к предлагаемому является расширитель скважин, включающий корпус с воздухораспределительным механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в отверстиях которой расположены хвостовики буровых коронок, и фиксатор осевого перемещения буровых коронок (2) .

Цель изобретения — повышение эффективности работы расширителя путем более равномерного распределения ударной нагрузки на каждую коронку.

Указанная цель достигается тем, что в расширителе скважин, включающем корпус с воздухораспределительным механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в отверстиях которой расположены хвостовики буровых коронок, и фиксатор осевого перемещения буровых коронок, поршень-ударник выполнен в виде отдельных секторов с штоками, установленными с возможностью осевого перемещения относительно друг друга, при этом штоки размещены в отверстиях буксы.

На фиг. 1 показан расширитель скважин, продольный разрез; на фиг. 2 — вид

А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение  — В на фиг. 1.

Расширитель скважин содержит переходник 1 и корпус 2, выполненный в виде цилиндра. В верхней части корпуса размещен воздухораспределительный механизм, состоящий из клапанной коробки 3, клапана 4, седла клапана 5 и трубки 6. В корпусе 2 размещен ударный механизм, выполненный в виде поршня-ударника, разрезанного по вертикали на сектора 7 (фиг. 1 и 4), каждый из которых, снабжен штоком 8.

На нижней части корпуса 2 жестко закреплена букса 9, в направляющие отверстия 10, которой с гарантированным зазором входят штоки 8 ударников. В эти же направляющие отверстия 10 установлены державки 11 коронок 12, удерживаемые от

5 !

О

25 зо

40 выпадания головкой направляющего фонаря 13.

Внутренняя полость корпуса 2 посредством поршня-ударника, разрезанного на секторы 7, делится на силовые полости прямого хода 14 и обратного хода 15 с выпускными каналами 16. Подвод сжатого воздуха в силовую полость прямого хода 14 осуществляется каналом 17 через подклапанную полость 18, проточку 19, каналы

20 и внутреннюю полость 21 штанги.

Подвод сжатого воздуха в силовую полость 15 обратного хода осуществляется через надклапанную полость 22, каналы 23 в трубке 6. Для запуска ударного механизма, имеется отверстие 24, соединяющее внутреннюю полость 21 в штанге с полостью 15 обратного хода. Кроме того, имеются блокировочные отверстия 25 в буксе 9 и отверстия 26 в трубке 6.

Расширитель скважины работает следующим образом.

При включении компрессора (не показан) сжатый воздух через внутреннюю полость 21 в штанге, каналы 20, надклапанную полость 22, каналы 23 в трубке 6 поступает в силовую полость 15 обратного хода.

Ввиду того, что поступающий воздух давит с одинаковым усилием на все секторы 7 разрезного поршня-ударника, они движутся с одинаковой скоростью, совершая обратный ход. При этом движении перекроются выпускные каналы 16 секторами 7, и воздух перестанет стравливаться в атмосферу из силовой полости 14 прямого хода. Давление в силовой полости 14 прямого хода будет возрастать. За счет разности давлений в подклапанной полости 18 и в надклапанной полости 22 клапан 4 переместится в верхнее положение, прижмется к выступам клапанной коробки 3, перекроет поступление сжатого воздуха в силовую полость Б обратного хода и откроет доступ сжатого воздуха в силовую полость 14 прямого хода через проточку 19, подклапанную полость

18 и каналы 17.

3а счет равномерности давления в силовой полости 14 прямого хода сектора 7 со штоками 8, набирая скорость, будут двигаться, совершая рабочий ход, равноускоренно. При этом движении откроются выпускные каналы 16, и из силовой полости

14 начнет выходить отработанный воздух в атмосферу, а разрезанный поршень-ударник в виде секторов 7 со штоками 8 будет двигаться по инерции. Штоки 8 на своем пути встретятся с державками 11. Запасенная энергия каждого движущегося сектора

7 со штоком 8 передается через державку

11 соответствующим коронкам 12. Причем энергия в каждом секторе 7 и штоке 8 будет одинаковая, и коронки получают равную заданную энергию, что обеспечивает их эффективную работу. Так как плоскость забоя

1051206

7

Составитель Л. Черепенкина

Техред И. Верес Корректор О. Билак

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н; Ковалева

Заказ 8629/32

3 всс:.да быва:; неровной, то встреча штоков

8 с держ нками 11 коронок 12 будет происходить не на одном уровне (колебания мого уровня могут достичь 5 — 7 мм), но это не сказывается на распределении энергии за счет возможности осевого перемещения секторов относительно друг друга.

Во время совершения удара за счет разности давлений в подклапанной 18 и надклапанной полости 22 произойдет перемещение клапана 4, перекроется доступ сжатого воздуха в рабочую полость 14 и ота кроется доступ сжатого воздуха в полость

15 обратного хода, и цикл повторится.

Применение предлагаемой конструкции расширителя скважин позволяет максимально использовать площадь корпуса для повышения ударной мощности расширителя, в то же время обеспечит равномерную ударную нагрузку на каждую коронку, тем самым повысит их работоспособность и эффективность работы расширителя в целом неза1О висимо от неровностей забоя и перемежаемости по крепости бурильных пород.