Реверсивный гидробур
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
171
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.05.76 (21) 2357690/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.а
Е 21 В4/02
Государственный комнтет
Опубликовано 15.08.81. Бюллетень №30
Дата опубликования описания 25.08.81 (53) УДК 622.243 .92.05 (088.8) оо делам нзобретеннй н открытий
Г. И. Неудачин, П. В. Зыбинский, В. И. Пил и В. С. Фоменко (72) Лвторы
И 3O () P k. T E. Н И Я
Донецкий ордена Трудового Красного Знамен политехнический институт, 7 1 ) . 1 а я н и е I I > (54) РЕВЕРСИВНЪ|й ГИДРОБУР
Изобретение относится к буровой технике и может использоваться при создании геологоразведочных скважин и ремонте нефтяных скважин.
Известен гидробур, содержащий корпус, поршень, распределительную головку и два клана на (1) .
Известен также реверснвный гидробур, включающий корпус, цилиндр с поршнем,в полости которого размещен подпружиненный толкатель, распределитель с впускным и выхлопным клапанами и буровой инструмент, связанный с цилиндром через шток и пару винт-гайка (2(.
Однако в данном гидробуре поршень выполнен со штоком и установлен с возможностью перемещения относительно корпуса.
Таким образом, площадь поршня со стороны штока имеет меньшую площадь. Поэтому создаются разные крутящие моменты н усилия при прямом н обратном ходе, что снижа-. ет надежность работы.
Цель изобретения — повышение надежности работы за счет обеспечения постоянства крутящего момента и усилия при прямом и обратном ходе цилиндра.
Эта цель достигается тем, что в реверсивном гидробуре, включающем корпус, цилиндр с поршнем, в полости которого разме щен подпружииенный толкатель, распределитель с впускным и выпускным клапанами. и буровой инструмент, связанный с цилиндром через шток и пару винт-гайка, цилиндр выполнен подвижным, а поршень жестко закреплен в корпусе, причем шток снабжен подпружиненным, относительно впускного клапана, ограничителем.
На чертеже изображен реверсивный гидробур, продольный разрез.
Реверсивный гидробур состоит из корпуса I, в котором расположен узел уплотнения
2 и подшипниковый узел 3 с размещенным в нем винтом-валом 4, который связан с гайкой 5, жестко закрепленной в нижней частя штока 6 гидродвигателя. С верхней частью корпуса жестко соединен поршень 7, имеющий каналы 8 для подачи рабочего агента, В полости поршня 7 размещены пружина 9 и толкатель !О. Поршень 7 помещен в цилиндр 11, который жестко связан с клапанной группой. Клапанная группа состоит ив центратора 12, имеющего периферийные окна 13 и выхлопной клапан !4, располо8551 1 женный по центру, клапанную коробку )5 с окнами, выхлопным 16 и впускным 17, для прохода рабочего агента, толкателя 18, размещенного в окне 17, впускного клапана 19 с пружиной 20 и с ограничителем 21 хода штока. Шток гидродвигателя 6 жестко соединен с клапанной коробкой, а в нижней части шлицевым соединением — с корпусом.
Рабочий агент {вода, глинистый раствор) по каналу 8 заполняет внутреннюю полость гидродвигателя и вызывает подъем цилиндра 11 с клапанной группой и штока 6 с гайкой 5 вверх. Гайка 5; взаимодействуя с винтом-валом 4, поворачивает его вправо. Реактивный крутящий момент через шлицевую часть штока 6 воспринимается корпусом l.
В это время отработанный рабочий агент из нижней полости цилиндра l l вытесняется через окна 13 и 16 на забой скважины.
Когда цилиндр 1 доходит до верхнего положения, выхлопной клапан 14 упирается в толкатель 10 и пружина 9 начнет сжиматься, поскольку система клапанов гидродвигателя удерживается в верхнем положении давлением рабочего агента на впускной клапан 19. При сжатии пружины 9 на заданную величину выхлопной клапан 14 ударяется о выступы поршня 7. Через толкатель 18 совокупное действие удара и силы сжатой пружины передается впускному клапану 19 и он открывается, а выхлопной клапан 14 опускается и перекрывает выхлопное окно 16.
При нижнем положении клапанов гидро- зо двигателя рабочии агент устремляется в нижнюю полость цилиндра 11 через окна 17 и 13.
Цилиндр, клапанная группа и шток 6 с гайкой 5 двигаются вниз, вызывая вращение винта-вала 4 влево. Движение системы вниз обеспечивается тем, что рабочая площадь поршня гидродвигателя со стороны нижней полости цилиндра больше его площади сверху на величину площади сечения штока 6.
На всем протяжении хода системы вниз клапаны гидродвигателя сохраняют. нижнее положение бла годаря давлению рабочего агента на выхлопной клапан 14.
В нижней точке реверса ограничитель 2!. упирается в корпус узла уплотнения 2 и при дальнейшем движении системы вни8 начнет сжиматься пружина 20 до момента соприкосновения ограничителя с впускным клапаном 19. Сила соударения ограничителя
21 с впускным клапаном 19 и сжатие пружины 20 вызывают перестановку клапанов гидродвигателя в исходное положение. Выхлопной клапан 14 открывается и соединяет нижнюю полость цилиндра I l с выхлопным окном 16, а впускной клапан 19 поднимается и перекрывает впускное окно 17. Вновь совершается ход вверх и поворот винта-вала вправо. Таким образом цикл повторяется, Применение в конструкции реверсивного гидробура поршневого гидродвигателя позволяет увеличить вращающий момент на единицу длины диаметра механизма, обеспечить возможность работы с абразивными жидкостями за счет применения мягких уплотнений, повысить моторесурс и упростить конструкцию.
Формула изобретения
Реверсивный гидробур, включающий корпус, цилиндр с поршнем, в полости которого установлен подпружиненный толкатель, распределитель с впускным и выпускным клапанами и буровой инструмент, связанный с цилиндром через шток и пару винт-гайка, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы за счет обеспечения постоянства крутящего момента и усилия при прямом и обратном ходе цилиндра, последний выполнен подвижным, а поршень жестко закреплен в корпусе, причем шток снабжен подпружиненным относительно впускного клапана ограничителем.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР № 544743, кл. Е 21 В 5/00, !972.
2. Авторское свидетельство СССР
¹ 583273, кл. Е 21 В 3/12, 1972 (прототип).
855l7I
f2
16
13
2д
Составнтель М. Моргуиова
Редактор M. Хома Техред.А Бойкас Корректор С Шомак
Заказ 6823/45 . Тнраж627 Под пнсное.
ВНИИПИ Государстаенного комнтета СССР по делам нэобретеннй н открытаЯ
I I 3035, Москва, Ж вЂ” 3S, Рауыская наб. ° д. 45
Фнлнал ППП ейатентэ, f. Ужгород, ул. Проектная, 4