Забойный механизм подачи

Забойный механизм подачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЛЬСТВУ

СФ3©3 Совете Фин

Социапиетичееиин рее убнии (iii 909107 (61) Дополнительное к ает. сеид-ву (22) Заявлено 28.07.80 (2l ) 2970986/22, 03 с присоединением заявки М (23} Приоритет

Онубликоеано28.02 82, Бюллетень l4 8

Дата опубликования описания 01.03.82 (5 )М. Кл .

Е 21 В 19/08

9аударвтеанвй квинтет

СССР

II0 делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243. .92 j05 (088.8) Е. Ф. Эпштейн, А, А. Кожевников, .И. B. Нефедов, Г. В. Арцимович, Ю. Д. Бугаков, Д. И. Коган, А. Т. Киселев н В. Ф. Сирик (72) Авторы изобретения

Днепропетровский ордена Трудового Красного Знамени горный институт им. Артема (7! ) Заявитель

{54} . ЗАБОЙНЫЙ МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам для создания осевой нагрузки на породоразрушающий инструмент.

Известен забойный механизм подачи, содержащий цилиндры, поршни и подпружиненный клапан t. l l

Известен также забойный механизм подачи, содержащий верхние и нижние цилиндры, поршни со штоками, поршень вал и узел управления, включающий пластину, жестко связанную с пилиндрами, и подпружиненный клапан с упором на штоке, взаимодействующим с пластиной 523

Известные забойные механизмы подачи создают постоянную статическую нагрузку на породораэрующаюший инструмент.

Бель изобретения - повышение эффективности работы механизма as счет ге нерирования динамической составляющей осевой нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что узел управления снабжен подпружиненным поршнем с отверстием и упорным кольпом, установленным на штоке клапана для взаимодействия с пружиной, причем клапан и поршень одпружинены на поршень-вал, а поршень установлен с возможностью перекрытия отверстия клапаном.

На фиг. 1 изображен забойный ме-

10, ханизм подачи, общий вид; на фиг. 2сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - забойный механизм подачи в положении .

Конец рабочего хода", Забойный механизм подачи состоит из переходника 1, пилиндров 2 и 3, шлицевой втулки 4 с поршень-валом 5.

Внутри пилиндров размещены поршни

6 и нижний поршень 7, жестко связая- ный с клапаниой втулкой 8, имеющей

20 продольные прорези 9.

Узел управлении включает пластину

10, жестко связанную с пилиндрами, центрирующую втулку 11, имеющую от/ 3 90! > верстия для прохода промывочной жид> кости, клапан 12 с упором 13 на штоке 14, взаимодействующим с пластиной

10, и поршень 15 с отверстием 16, подпружиненный пружиной 17 на поршневал 5. Шток 14 клапана 12 имеет упорное кольцо 18 для взаимодействия с пружиной 19, посредством которой клапан 12 подпружинен на поршень-вал 5.

Клапан 12 периодически перекрывает отверстие 16 клапана 15. Поршни образуют с цилиндрами полости подпоршневые 20 и надпоршневые 21. Подпоршне вые полости 20 сообшаются с затрубным пространством скважины посредством каналов 22. Надпоршневые полости 21 и внутренчий осевой канал поршней сообшаются между собой посредством каналов.на нижних торцах штоков поршней 6.

Забойный механизм подачи работает следующим образом.

Спуск механизма в скважину осушествляется на бурильных трубах, соединенных с переходником 1, а к поршнювалу 5 присоединяется колонковый набор.

Все поршни находятся в нижнем положении, между клапаном 12 и поршнем

15 имеется зазор за счет пружины 19.

При постановке на забой колонкового снаряда под воздействием веса забойного механизма в части веса бурильных труб (100 - 200 кг} все поршни перемешаются в верхнее положение, пока поршень 15, подпружиненный пружиной

17 большей жесткости, не упрется в клапан 12, Ход клапана 12 с хвостовиком 14 вверх ограничен упорным кольцом 18 и пластиной 10.

)07 4 прои<- ?????????? ???? ?????? tl op> и Ока Bc l HoplllHH

6 и 7 и поршень-вал 5 не переместятся до соприкосновения упора 13 хвостовика 14 клапана с пластиной 10 (фиг. 3).

Поршни 6 и 7 и поршень-вал 5 перемешаются вниз, вытесняя жидкость иэ под поршневых полостей 20 через отверстия

22, так как под воздействием среднего перепада на клапанной паре 12 и 15 механизм создает Осевую нагрузку и динамическую составляюшую на породораэрушаюший инструмент, как сумма активных плошадей всех поршней. Врашение от бурильных труб к породораз5

1О рушаюшему инструменту передается через переходник 1, цилиндры 2 и 3, 15 шлицевую втулку 4 и поршень-вал 5.

Реакция от устройства воспринимается бурильными трубами.

B конце рабочего хода забойного механизма подачи хвостовик 14 клапана 12 зависает на пластине 10(фиг. 3) и между ним и поршнем 15 Образуется зазор (клапанная пара выключается).

Давление в надпоршневых и подпоршневых полостях выравнивается и под воздействием части веса бурильных труб (100-300 кг) цилиндры 2 и 3, шлицевая втулка 4, пластина 10, переме20

25 щаются вниз относительно поршней 6

30 и 7, клапанной пары 12 и 15, клапанной втулки 8 и поршень-вала 5 до тех пор, йока ограничительное кольцо 18 хвостовика 14 не упрется в пластину

3S

10. После незначительного сжатия пружины 19 клапанная пара включается и механизм начинает работать, Рабочие циклы автоматически повторяются.

В момент соприкосновения клапана 12 и поршня 15 происходит гидроудар за счет перекрытия отверстия 16 в поршне

l5 и механизм начинает работать, в именно:. под воздействием гидроудара клапан 12 и поршень 15 начнут перемешаться вниз, сжимая пружину 17, после полного сжатия пружины 19 (это расстояние составляет 15-20мм) клапан 12 возвращается в исходное положение, так как поршень 15 по инерции некоторое время продолжает движение вниз и между клапаном 12 и поршнем

15 образуется зазор.

Давление промывочной жидкости над и под поршнем 15 почти выравнивается.

Поршень 15, израсходовав кинетическую энергию ив сжатие пружины 17, воэврашается в верхнее положение„ро соприкосновения с клапаном 13. И àK

По сравнению с известным забойным механизмом подачи механическая скорость бурения с нредлагаем ям механизмом возрастает в 1,3-1,4 раза.

>Формула изобретения

Забойный механизм подачи, содержаший цилиндры, поршни, поршень-вал и узел управления, включающий пластину, жестко связанную с цилиндром, и подпружиненный клапан с упором на штоке, взаимодействующим с пластиной, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет генерирования динамической составляющей осевой нагрузки, узел управления снабжен подпружиненным поршнем с отверстием и упорным коль909 107 6

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 763574, кл. E 21 В 19/08, 1978.

22

1Ç

9 цом, установленным на штоке клапана для взаимодействия с пружиной, причем клапан и поршень подпружинены на поршень-вал, а поршень установлен с возможностью перекрытия отверстия клапаном, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. Авторское свидетельство СССР

> по заявке % 2960744/03, кл. Е 21 В 19/08, 17.07.80 (прототип) .