Пневматическое ударное устройство для бурения скважин

Пневматическое ударное устройство для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСЛНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()655824 (6!) Дополнительное к авт. свнд-ву (:Й) Заявлено 21.07.76 (2!) 2391708/22-03 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 05.04.793юллетень №13

Дата опубликования описания09.04.79 и (5!) М. Кл.

E 21 С 3/24

Государственный кометет

СССР оо делам изобретений и открытий (, @) УДК 622.233. ,52-85(088. 8) B. А. Гаун, А. В. Белоусов, В. Q. Петухов, Г. И. Суксов, Н. А. Беляев, В. К. Алябьев и К, Е. Рассомахин (72) Авторы изобретения (7!) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УНАРНОЕ УСТРОЙСТВО

ЛЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Настоящее изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным для бурения скважин, и может быть использовано в горной промышленности.

Известно пневматическое ударное устройство для бурения скважин, содержащее корпус с камерами рабочего и холостого ходов, поршень и клапан, выполненный в виде пружины (1).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является пневматическое ударное устройство для бурения скважин, включающее корпус, в котором размещен поршень, разделяющий полость корпуса на камеры рабочего и холостого ходов, кольцевой эластичный клапан и клапанное седло (2).

Недостатком указанных устройств является то, что не обеспечивается управляемая подача сжатого воздуха в камеры рабочего и холостого ходов и, как следствие, низкая эффективность воздухораспределения.

Целью настоящего изобретения является повышен ие эффекти в ности воздухораспределения путем обеспечения управляемой подачи сжатого воздуха в камеры рабочего и холостого ходов.

Поставленная цель достигается тем, что клапан установлен на рабочей поверхности седла и образует своими внутренней н наружной поверхностями соответственно с седлом и корпусом каналы, периодически сообщающие камеры рабочего и холостого ходов с сетью сжатого воздуха. Указанная цель может быть достигнута также тем, что на внутренней поверхности клапана выполнены впадины, образующие каналы с седлом; на части высоты рабочей поверхности седла выполнены впадины, образующие каналы с клапаном; на внутренней поверхности корпуса выполнены впадины, образующие каналы с клапаном; в теле седла выполнены радиальные отверстия, сообщающие каналы, образованные седлом и клапаном, с одной из рабочих камер; между седлом и клапаном установлены съемные элементы, выполненные в виде тел качения.

На фиг. 1 — пневматическое ударное устройство для бурения скважин в продольном разрезе, когда кольцевой эластичный кла655824

3 пан обеспечивает сообщепис с сстью сжатого воздуха только камеры рабочего хола; iia фиг. 2 — поперечный р;Iзрез фнг, по клиlclIIt10му узлу; ни (f)III . 3 — вариант исполнения фпг. 2; на фиг. 4 — пневматичсскс>е улярное устройство лля бурения скважин в нролольпом разрезе, когда кольцевой эласи!чный к 1311311 обеспс чпвяст сообщение с сстьк> сжатого воздухи кичер риоочсго и хог!Остого ходов; на фнг. 5 — поперечный разрез фпг. 4 по кляпанному узлу; 1!3 фнг. 6 -- вариант Itcl101llcaèÿ фиг. 5.

В корпусе 1 пнсвмап!чсског0 ударного устройства (фнг. I, 2, 3) с выхлопными окнами 2 и 3 размещен !юршсHh 4, име!ощий центральный канал 5 н расточку 6. В всрхIlloIo часть корпуса 1 ввернут переходник 7, выполняющий роль селла и снабженный раст<>чкой 8 Ii центральным отверстием, и котором установлен шток-золотник 9 с Kilflilлами !О, 11 и расточкой 12, пита!ощимп камеры холостого !3 и рабочего 14 одов. Ни

BIIcIIIHIoK) поверхность переходнJ(K3 7 натянут клапан 15, Bhllloëíñífiûé в виде элястн Iгн)го кольца произвольной формы и образующий с переходником 7 и корпусом каналы 16 и 17, которые соединены каналами !8 с cc;hto сжатого воздуха 19. Каналы !6 огверстиямп 20 coe1(t»ctfhf с расточкой 8 и камерой рабочего хода 14. В средней чисти элистичногo кольца, расположенной няд отверстиями 20, выполнеll поясок 21. Каналы

16 между переходником 7 и клана!юм 15 образованы Briaлннами 22 и 23, вы!юлнсннымн на рабо IHx поверхностях псрехо (I!Ill

В корпусе 24 (фиг. 4, 5 и 6) с вых io«нымн окначи 25, 26 и каналами 27, 28, (>()ccII("чнвяющими сооощенне с сетью сжигого воздуха камеры холостог0 ходи 2!), размещен поршень 30. В верхней исти корг! са установлено седло 31, на внешню!о с>()кову(0 ион< рхность которого натянут эластичный и IaH,Itf 32, образуюпи!й с ссдлоч 31 и !<Ори < со) > 24 Ka t 1aë û 33, 34, 35, 36, 37 и 38, которые посредсгвом ки!!а.roa 39 сообц(f1 l>l c ccThю 40 ciK3To! o Boa $)cxa. Кин,(лы 33, 34 через отверстия 41, 42 сослпнсны с камерой рабочего хода 43, а каналы 36 и 37 посредством K3113ëîâ 27 и 28 — — с Камерой холостого хола 29. Каналы между кляпа!юм 32 и корпусом 24 могут быть образов-lllhl впалнначи 37 в корпусе 24. Ня участках клапана, расположенных нал радиальными каналами 27 KopIIvca 24, выполнены выступы 44 с углублениями 45. Дг!5! возможности изменения проходног0 ссч f1(35( клапана (например, llpH ис!н> Ih30BaIIliH воздушно-водяной смеси вместс> сжатого воздуха) выступы седла 31, обеспсчива(ощие натяжение клапана, образованы с1смными элементами 46, выполненными, напри Icp, в виде тел качения.

1 c100Td X CTJ)0((CT f33, изоб ражеll HOI н 3 фиг. 1, 2 и 3, Ilf)oacxÎë)г слслук)щим образом.

I I pit включении пнс вматического у.(3pllo5 го устройства энсргоноснтель 110 каналам

10, J I, 5, расfoctf

1I0pIIIftc3I и инструме!!точ поступает в камеру !3. Вслслствис ела(п>гo сообщения камеры 13 с каналом 5 движение порш!гя 4 iiaчи н и ется с f1 c KOTOp hl м запаздывание м к н и1Q 13.(!у впуска. К этому момсIIT) пол лействиеM разности давлений участки клапана !5, расположенные над отверстиями 20, It(ремеtfla 10Tc5I в радиальном направлении. н p(. Kphlниют f

15 полячя энсрп>носителя в кячсру 13 нрскри-! 11<1 ?????? ?? i! b ????.> I I ((! 11(C Х(И 3 11(. (! (!) < .3 () K I! вчс !неtlltll p lcт<>чки 12 с рясточкой 6 энергоноситель IIO каналам 10, 1 !н>ступает в камеру 14.. (ив20 л HII51 ticl внУ(Рс. !ней и вн IIII!(. и 11013(f)xliocTH клапана !5 выривннвик>тся и IIOJ(>(сйст!3исм снг! упруго TII он со!<ран!

ll !6 lt с>IH(рс! ((5(20. Проис,од!гг остиI !08 K i(II0f) cll I l 5l lt I! aЧ И ll il(T H р<100Ч Н И . <О, I,.

25 В нячи-IhlihlH период рибочеп> хо и Ка >!с> J)K3TOI 0 130 3духа через клапан !5 и расточку 12, а после вы.<ола !юсл(III(lx пз расто Itз к. 13 !13 н. П ОС,1 с О! к (»>IT it H I I I TOK0 31-(3030 . I0TIII1K0Xl 9 кина.(и о н ров сх(>лп! llclrl0,1ненпс кячсры 1:3. I!рп Открытllll IIO»litic÷ 1311.хг(01((!!>(х OKOI I 2 див, I(l l!1(а ки >(с J)(! 4 f1 cl.ааст II IIO;I,(céërr3tt(ч р((знос (1,!и!3(н I! Itl! K, lail è í 1 ) I((f)opм пр с(H H II(pCKf)i>! ви T I(IIX< K,ныс Ka»;lлы 16, I!(>еле удира нро!!схо,fi!1

35 н>!3!Орсние (,нк,lil.

Осоос н пост(I р;!боты нне!(чом,t;t(»It(I<;( изобрижс!IIIOI ll l фи!. -1, 5 н 6 сост05!т в

С,(1 J,VIOIIt< 31.

4О I f f»l вклк>ч lllflt llll(вчоулирнпки энерго-! н>ситсль IIO каналич, 3с), 36, 37, 27, 28 поступает 13 камсру xo,(ос!Огс> xo;ta 29 и 0(>coll(чивает холостой xo I, поршня 30. К чоченту II(>рскрытия поршнем окон 25 участки клапана 32, расположенные пол OTIJcf)cTI(5J>>п(4 1, д(.фор>><ютс51 и перс Kры133101 ка на.1hl 33, 34, ITO оое< IICложенныс пал канала чи 27, нерсчс щаются и псрекрывшотся каналы 36 и 37.

Происходит открытие канала 33 н наполнение камеры 43. После выравнивания лавлеНПИ 113 ПОВСРХНОС1ЯХ >"13CTK013 K,13113 H3, РЗСполож lllll lx нал каналами 34, Jl f)0(fcxofHT пх сокращение и увеличение площади впуск и в к <1 ?? ?? ??>> 4 3 . l 1 о c;1 (> o c T a 110 B K I I н О р ш н я происходи(раоо IHH xoл.

655824

При Открытии поршнем окна 25 давление в кя>мере 43 падает и под (сйствис11 разности да В. !ени и происходит лсфор мания

V43CTKOB КЛ Я и<1 Н Я, РЯСI IO,! ОЖС II II hl X Пал ОТверстиями 4! и их псрскрытис. Через каналы 36, 27, 28 энерго!(о !Ilcëü поступаст в

K3 icpx 29 и оосспечиваст ес нано!i!Ci!ite.

У I ЯС1 Ок KЛ <Я IIЯ II <1, раС110г>ОЖС! I II Ы Й IIЯ л К<3 Hа— лом 37 сокращается и Открывает сс. Пло-!

I!3;ii Впуска 13 камеру хог!Остого х(,.я 29 возрастает, обеспечивая се u>go!!ice нанолIIcIIIIc. После ударя происхс>лит iloBToð Ii! Ic цикла. Участок клапана, расположенный Hd;i, K3II3ë3÷è 33, 36, имеет небольшую BEличи»y хот!я. Что позволяет ocxiiiccrf>itть его перс ме!пенис в начальный момеllT откры! Ня поршн M выхлопных окон и использовать его лля 3 правления остальными р(!бочи и участками клапана с увеличенной плс)пьядью впуска и олностор(нп!им пит If«ici! p;!(>0«>IK

КBМСР.

Вьп!Олнсние эластичного кляп !11;i, натяIIóTñ>ã0 на рсбристу!о повсрхпс)ст! селла, упPOIIL3CT КОНСТР;K!i!110 BOB.L> ХОРЯСI!1)C;!E .ICIIII33, позволяет осуи!е TBIITb независимое и уilP 3 !3rI B Е >и) Е П И Т а Н И С) 1! E) С КО, l f> K I t X К 3 М С Р, O () C <. и "IIIBBcT нялсжнос ) плотнепие впхскных !цс,нй и экономичный режим работы.

>3 С

i!pi ;гс . IC I! Ii >3 I!pl!h!CpiI0 II;1 30,,; ) ОЖ и;<ас ТСН умсиьшспис удельного ряск(>13 Возлуха.

Фо!).>1 1!.га u:òîðë E н(г. с ! . I I IICI33I 3TIt Чсс Ko(X;L«(. 1130

:1,. I B 0% Р(II II >I CKÂ

i3 K o To P o vI 11

I I0. Н)< 1 I> к01) Н1 c Олос> <)гo хОЛОБ, кО, I 1>IL()Boi! эл<н"! и

Зс

H I!K(Л!Зторское свил(тел!,ство СССР 110 заЛ 2!67259,03, к.i. 1-: 2! С 3>24, 1975. .- 3!3!Орекс>с сьч!дстсль.тно СССР по заX) 2!62956,03, кл : 21 С 3, 24, 1975, пан и клапанное седло, отличающееся тем, i<0, с целью повышения эффективности возлухо раси рслелсния путем обеспечения управляемой подачи сжатого воздуха в камеры рабочсп> и холостого холов, клапан уста!н>влс ll Il;! раси)чей поверхности седла и образует с!30ими внутренней и наружной повеpxiiocT)! III с(н>тветственно с селлом It корпусом каналы, периодически сообща!ощис камеры рабочего и холостого ходов с сетью сжатого Возлуха.

2. 11нсвмятическос ударное устройство по п. 1, отличаюи!еее» тем, что на внутрсннси по!3срхпости клапана выполнены впадинhl, Образуlolii,èå каналы с селлом.

3. rj!IE B)13TIIlcское уларнос устройство

Iio и. I, отличагои!с с (» тем. что на части

В1,1 OThl РЯООЧСИ ПОВЕРХ НОСТИ C(ДГ13 ВЫ ПО 1l I (i i hI i3 I l <3;L I1 I I hI, 0 О р а 3 м 10 П и с к а Н 3.1 Ы С к 1 апаном.

4. Пневматическое ударное устройство

<ю ii, 1, or.гггчающс((» тем, что на внутренней поверхности корпуса выполнены впадины. Образу!оп!ис K3113лы с клапаном.

5. 11íñ вматичсское улярнос уcTportc rBo

IIo 1111. 21 II 3. От.гггчак)гг(((. i Tc)i, что !3 Tiлс

СС 1,,13 13hlilo lii(>III>I Р;!ДИ;1,1ЬПЫС ОтВСРСТИЯ, 0O()liI3iOiIlIt(> КЯНЯ ii>l, ООРЯЗОВ;!НЩ!Е ССЛЛОМ И и, I 3 113 IIOTI, С O;!!! OI! 113 ра ОО иl х ка мс)р.

1) . I 1 и с !3 N I 11 r11 i с с к Ос мл;1 р и О с м(. т р О и с т В О

Ito и. 3>, отличающ(((» те >, что межЛу ccZлом и к,!Япаном устянов.н ны съемные эле30 )н IT hi, !>hi Il0, 1 I!i I! Ilhii и B l! 1(тс,1 к;>чепци.

11(ТO

1б

21

Л?

4uz 2

Составитель В. Корчаков

Редактор Г -,вдейчик Тс.iðt.3 О., !у r оиая Корректор П. Мак lf>c âè÷

Заказ !476 2(! ираж 656 Г!однисное

С,::!4!4Г!И Государственного комитета СССР но делам изобретен ий и откр ыт и и

I I 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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