Погружной пневматический ударный механизм для бурения скважин

Погружной пневматический ударный механизм для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ МБХАНИаЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН , включающий аксиально подвижный в цилиндре ударный поршень, разделяю ций .его пространство на камеры прямого и обратного хода, сочлененную с цилиндром буксу, в которой установлен хвостовик буровой коронки, воспринимающий удары поршня,и пневматический шариковый вибратор в виде замкнутой кольцевой полости и расположенного в ней шарика для сообщения колебания коронке при своем движении в полости, о т л.и ч а ющ и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии его изготовления, вибратор размещен в буксе в месте сочленения ее частей прюшкая к торцу хвостовика коронки, и его кольцевая полость соединена с камерой обратного хода цилиндра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUNI

РЕСПУБЛИК

ОВ (Il>

SU рр E 21 С 3/24; Е 21 В 4/14

ГОСУДАРСТ8Ю1НЫЙ КОМИТЕТ СССР

ЛЮ Н СПИНий NI !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1„,"1

Н АВТОРСКОМУ СВИД} ТЕЛЬСТВУ (21) 3614215/22-03 (22) 07.07.83 (46) 15.11.84. Бюл. В 42 (72) А.С. Курдюков, Л.А, Ииронов, И.Д. Плеханов и Г.Ф. Точарин (71) Кьиптъмский машиностроительньй завод им. М.И. Калинина (53) 622.233.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 159775, «л. Е 21 В 4/14, 1962.

2, Авторское свидетельство СССР

Ф 501152, «п. Е 21 С 3/24, 1973 (прототип) . (54) (57) ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ

УРАРНЦЙ ИЕХАНИЗИ ДЛЯ БУРЕНИЯ СЕВАЖИН, включаниций аксиально подвижный в цилиндре ударный поршень, разделяющий его пространство на камеры прямого н обратного хода, сочлененную с цилиндром буксу,.в которой установлен хвостовик буровой коронки, воспринимающий удары поршня, и пнев матический шариковый вибратор в виде замкнутой кольцевой полости и расположенного в ней шарика для сообщения колебания коронке при своем движении s пnо л о стtиm, о т л.и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения конструкции и технологии его изготовления, вибратор размещен в буксе в месте сочленения ее частей, примыкая к торцу хвостовика коронки, и его кольцевая полость соединена с камерой обратного хода цилиндра.

f 1124

Изобретение относится к погружно-1 му пневматическому ударному механизму. для бурения скважин с встроенным пневматическим вибратором.

Известен погружной буровой сна5 ряд, породоразрушающая коронка которого оснащена пневматическим шариковым вибратором, представляющим собой замкнутую кольцевую полость в корпусе коронки с расположенным 10 внутри нее шариком, при этом полость вибратора соединена с магистралью подвода сжатого воздуха и с атмосферой (1 j.

Работа указанного бурового снаряда оказывается достаточно эффективной при разрушении сравнительно слабых пород. Производительность снаряда при работе в крепких породах резко снижается. Для повышения эффективности разрушения крепких пород предлагалось встраивать пневматический шариковый вибратор в пневматический ударный механизм.

Наиболее близким к предлагаемому 2 изобретению является погружной пневматический ударный механизм для бурения скважин, включающий аксиально подвижный в цилиндре ударный поршень, разделяющий его пространство на камеры прямого и обратного хода, сочлененную с цилиндром буксу, в которой установлен хвостовик буровой коронки, воспринимающий удары поршня, и пневматический шариковый вибратор в виде замкнутой кольцевой полости и расположенного в ней шарика для сообщения колебанйя коронке при своем движении в полости $2), Б известном механизме шариковый 40 вйбратор расположен между цилиндром и коронкой иа ее хвостовике, который имеет каналы для подвода воздуха s вибратор, а для удаления из него отработанного воздуха служат каналы 4З в цилиндре, выходящие в его торце.

Налшчие каналов 8 цилиндре и хвостовике буровой коронки усложняет конструкциио механизма, технологию его изготовления и требует применения 50 специальной коронки с каналами в хвостовике. Кроме того, эффективность вибратора.мала иэ-эа того, что центральный каяав хвостовика коронки является й@едувочным и давление воз- 55 духа в нем небольшое, в результате чего шарик делает малое количество оборотов.

120 2

Цель изобретения — упрощение конструкции и технологии изготовления пневматического ударного механизма.

Зта цель достигается тем, что в погружном пневматическом ударном механизме для бурения скважин, включающем аксиально подвижный в цилиндре ударный поршень, разделяющий его пространство на камеры прямого и обратного хода, сочлененную с цилиндром буксу, в которой установлен хвостовик буровой коронки, воспринимающий удары поршня, и пневматический шари- ковый вибратор в виде замкнутой кольцевой полости и расположенного в ней шарика для сообщения колебания коронке при своем движении в полости, вибратор размещен в буксе в месте сочленения ее частей, примыкая к торцу хвостовика коронки, и его кольцевая полость соединена с камерой обратного хода цилиндра.

На фиг. 1 показана часть ударного механизма со стороны переднего торца буксы, продольное сечение, ка фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Погружной ударный механизм (фиг. 1) содержит цилиндр 1 и соединенный с ним переходник 2 буксы 3.

Переходник 2 соединен с основанием буксы 3, в котором установлена хвостовиком 4 буровая коронка (не пока- зана), Внутри цилиндра 1 совершает возвратно-поступательное движение ударный поршень 5. Хвостовик 4 коронки закреплен в основании буксы 3 с помощью шаров 6 и 7, расположенных в продольных каналах 8 и 9, причем шары 6 закреплены от выпадания стопорным кольцом tO. В поршне 5 хвостовика 4 коронки выполнены центт ральные каналы 11 и 12. Между переходником 2 и основанием буксы 3 установлен шариковый вибратор, который:содержит шарик 13, кольцо 14 и обойму 15. В обойме 15 выполнены каналы (щель) 16 для выпуска энергоносителя и наклонные отверстия 17 (фиг. 2) в кольце 14 для впуска его в кольцевую полость 18 вибратора, образованную внутренней поверхностью указанных кольца 14 и обоймы 15.

В переходнике 2 выполнены продольные каналы 19 н 20 и кольцевые полости 21 и 22, соединенные с камерой 23 холостого хода.

Работа ударного механизма осу ществляется следующим образом.

3 11

Перед запуском ударного механизма хвостовик 4 буровой коронки устанавливается в основание буксы

3 и за счет шаров 6 и 7 закрепляется в ней от проворота и выпадания.

Механизм закрепляют на буровой машине и коронкой упирают в породу„ затем подают сжатый воздух, который, заполняя камеру (не показана) прямого хода, заставляет поршень 5 двигаться вниз и наносить удары по торцу хвостовика 4 буровой коронки.

После нанесения удара поршень 5 возвращается в исходное положение под действием сжатого воздуха, который заполняет камеру 23 обратного хода. Одновременно сжатый воздух через каналы 19 и 20 н наклонные отверстия 17 попадает в полость 18 вибратора, заставляя шарик 13 двигаться по ней с большим числом оборотов и создавать вибрацию основания буксы 3. В конце холостого хода поршень 5 открывает кольцевую полость 21 так, что при прямом ходе осуществляется продувка забоя сква24120 4 хины воздухом, удаляемым из .камеры

23 через канал 12 коронки. При этом на протяжении всего цикла из внутренней полости 18 вибратора воздух

5 удаляется также на продувку скважины через каналы 16 и 12. Прн рабочем ходе поршня 5 воздух в полость

21 попадает с меньшим давлением иэза того, и о полость 23 сообщается

1п с каналом 12 хвостовика 4.

При выполнении предлагаемого технического решения упрощается кон.струкция механизма, поскольку вибратор установлен в буксе в зоне разъема с цилиндром, а впуск и выпуск воздуха as вибратора осуществлен через систему каналов, выполнен» ных в буксе. Кроме того, не требуется спецшаяьнош конструкции коронок, что делает механизм удобным в процессе эксплуатации. При этом достигается максимальное использование вибрационмнх нагрузок в процессе бу" рения, что ившшодит к улучшению ус25 ловий разрушения породы и цовмвенив проиэводительиости механизма.

1124120

A-4 фиг. f

4ьа 2

Составитель В. Стрелов

Техред Д.Кощрбняк Корректор А. Тяско

Редактор K. Волощук

Заказ 8251/29 Тирак 564

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113Î35 » Иосква, Ж-35» Рауаская наб., д. 4/5

Подлисное

Филиал ППП "Патент", г. Уигород, ул.. Проектная, 4