ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК Российский патент 1995 года по МПК E21B4/14 E21C3/24 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к погружным пневматическим устройствам ударного действия, используемым, например, для бурения скважин с применением различного породоразрушающего инструмента.

Известен погружной пневмоударник, включающий корпус с верхним и нижним переходниками, боек, центральную воздухораспредительную трубку и наковальню с породоразрующим инструментом. Недостатком указанного пневмоударника является малоэффективная продувка забоя отработанным сжатым воздухом, невозможность его применения в режимах шарошечно-ударного бурения, а также отсутствие влагоотделителя и принудительной смазки трущихся частей пневмоударника, что снижает ударную мощность, скорость бурения и ресурс до списания пневмоударника.

Известен также погружной пневмоударник, включающий наружный корпус с верхним и нижним переходниками, боек, центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, и наковальню с породоразрушающим инструментом [1] . Данное устройство (пневмоударник) обеспечивает эффективную продувку забоя и применение шарошечного долота, но не предусматривает комплексного решения влагоотделения и принудительной смазки и, как следствие, ему присущи те же недостатки.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является погружной пневмоударник, включающий корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек и центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом [2]. Указанный пневмоударник обеспечивает увеличение ресурса эксплуатации за счет смазки трущихся частей пневмоударника путем отделения масла с воздушно-масляного потока, а также более производительное сухое бурение. Однако, учитывая, что серийные буровые шарошечные станки работают, как правило, с воздушно-водяной смесью, пневмоударник не может выполнять условия пылеподавления посредством создания водяного экрана в скважине.

Целью изобретения является улучшение условий труда за счет обеспечения пылеподавления посредством создания водяного экрана в скважине при одновременной смазке трущихся частей.

Достигается это тем, что в погружном пневмоударнике, включающем корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек и центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом, пневмоударник снабжен емкостью для масла, установленной над верхней буксой и образованной соединенными с буксой воздуховодом и гильзой, а в буксе выполнено сквозное отверстие с дозатором, сообщенное с камерой рабочего хода пневмоударника и полостью емкости, при этом пневмоударник имеет кожух, установленный концентрично корпусу между верхним и нижним переходниками, причем влагоотделитель установлен в верхней части гильзы, а между верхним переходником и гильзой, корпусом пневмоударника и кожухом образованы кольцевые каналы для транспортирования отделенной влаги в затрубное пространство скважины посредством отверстий, выполненных в кожухе.

На чертеже изображен погружной пневмоударник, общий вид.

Он включает наружный кожух 1 с верхним 2 и нижним 3 переходниками, корпус 4, боек 5, центральную воздухораспределительную трубку 6, закрепленную на седловине 7 в верхней буксе 8. Пневмоударник связан с наковальней 9 и с инструментом 10. В верхней буксе 8 выполнено отверстие 11 с дозатором 12 смазочного материала, сообщающиеся с камерой 13 рабочего хода пневмоударника и с кольцеобразной емкостью 14 для размещения смазки, которая образована закрепленными на верхней буксе 8 воздуховодом 15 и гильзой 16 и в свою очередь связана посредством обратного клапана 17 и отверстия 18 с полостью воздуховода 15. В верхней части гильзы 16 установлен влагоотделитель 19 с отражательным конусом и отверстиями для сжатого воздуха. В наковальне 9 над шарошечным долотом или непосредственно в полости долота может быть установлено шламозащитное устройство или обратный клапан, которые на чертеже не показаны.

Пневмоударник работает следующим образом. Крутящий момент, осевая нагрузка и энергоноситель от бурового станка передаются пневмоударнику через буровой став. Воздушно-водяная смесь через верхний переходник 2, проходя через отражательный конус влагоотделителя 19, разделяется на два потока: поток водяной смеси проходит по межтрубному пространству 20 между гильзой 16 и переходником 2, далее по кольцевому каналу 21 между наружным кожухом 1 и корпусом 4 с верхней буксой 8 пневмоударника в систему орошения, условно изображенного отверстиями 22, в результате чего транспортируемая буровая мелочь орошается выше забоя за счет образования водяного экрана; часть потока обезвоженного воздуха поступает через внутреннюю полость влагоотделителя 19, воздуховод 15, воздухораспределительную трубку 6, наковальню 9 и инструмент 10 непосредственно на продувку забоя скважины, а другая часть потока - в камеры 13 и 23 рабочего и холостого хода пневмоударника, чем обеспечивается бурение по сухому забою и повышение энергии удара. Одновременно сжатый воздух, преодолевая сопротивление обратного клапана 17 через отверстие 18, попадает в емкость 14 со смазкой, откуда через отверстие 11 и дозатор 12 вытесняет смазочный материал в рабочую камеру 13 пневмоударника, обеспечивая смазку трущихся частей.

Выполнение в верхней буксе сквозного отверстия с дозатором, сообщающихся с камерой рабочего хода пневмоударника и кольцеобразной емкостью для смазки, которая образована соединенными с буксой воздуховодом и гильзой и связана посредством обратного клапана и отверстия с полостью воздуховода, позволяет разместить смазочный материал и организовать подачу его на трущиеся поверхности деталей пневмоударника. Установка в верхней части гильзы влагоотделителя и образование между переходником и гильзой, между кожухом и корпусом пневмоударника кольцевых каналов для транспортирования отделенной влаги в затрубное пространство скважины посредством отверстий, выполненных в кожухе, обеспечивает высокопроизводительное бурение по сухому забою с последующим пылеподавлением пос- редством создания водяного экрана в скважине.

Использование: изобретение относится к горной промышленности, а конкретно к погружным пневмоударникам для бурения скважин. Сущность изобретения: устройство для бурения скважин включает наружный корпус 1 с верхним 2 и нижним 3 переходниками, внутри которого размещен корпус 4, боек 5 и центральная воздухораспределительная трубка 6, закрепленная на седловине 7 в верхней буксе 8. Пневмоударник связан с наковальней 9 и с инструментом 10. В верхней буксе 8 выполнено отверстие 11 с дозатором 12 смазочного материала, сообщающееся с камерой 13 рабочего хода пневмоударника и с кольцеобразной емкостью 14 для размещения смазки, которая образована закрепленными на буксе 8 воздуховодом 15 и гильзой 16 и в свою очередь связана посредством обратного клапана 17 и отверстия 18 с полостью воздуховода 15. В верхней части гильзы 16 установлен влагоотделитель 19 с отражательным конусом и отверстиями для сжатого воздуха. Изобретение обеспечивает бурение по сухому забою с последующим пылеподавлением посредством создания водяного экрана в скважине. 1 ил.

ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК, включающий корпус с верхним и нижним переходниками, расположенные в корпусе боек и центральную воздухораспределительную трубку, закрепленную в верхней буксе, влагоотделитель и наковальню с породоразрушающим инструментом, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий труда за счет обеспечения пылеподавления посредством создания водяного экрана в скважине при одновременной смазке трущихся частей, пневмоударник снабжен емкостью для масла, установленной над верхней буксой и образованной соединенными с буксой воздуховодом и гильзой, а в буксе выполнено сквозное отверстие с дозатором, сообщенное с камерой рабочего хода пневмоударника и полостью емкости для масла, при этом пневмоударник имеет кожух, установленный концентрично корпусу между верхним и нижним переходниками, причем влагоотделитель установлен в верхней части гильзы, а между верхним переходником и гильзой, корпусом пневмоударника и кожухом образованы кольцевые каналы для транспортирования отделенной влаги в затрубное пространство скважины посредством отверстий, выполненных в кожухе.