Ударный механизм Советский патент 1983 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

Изобретение относится к устройствам ударного действия и может быть использовано при разрушении прочных сред.

Известен ударный механизм, включающий корпус, ударный поршень, образующий с корпусом две рабочие полости, два плунжера, две герметичные полости, заполненные жидкостью и соединенные между собой, в одной из которых расположен, хвостовик инструмента 1.

Недостаток устройства заключается в сильном нагревании рабочей жидкости в замкнутых полостях, что приводит к быстрому выходу ударного механизма из строя.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является ударный механизм, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере 2.

Недостатком этого механизма является низкий КПД, вследствие значительн4з1Х потерь энергии при закрытии клапанов. Во время работы ударного механизма возникают в буровой штанге отраженные волны сжатия, которые приводят к открытию клапанов во время удара, что снижает энергию удара и эффективность работы ударного механизма. Недостатком является весьма сложная конструкция ударного механизма и низкая надежность в связи с наличием большого числа недолговечных при таких режимах работь деталей обратного клапана, клапана пружины клапанов и пружин плунжеров.

Цель изобретения - повышение КПД,: производительности и надежности механизма.

Поставленная цель достигается тем, что в ударном механизме, содержащем корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая - между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой.,

На фиг. 1 показан предлагаемый ударный механизм, исходное положение, на фиг. 2 - то же, положение, соответствующее концу обратного хода.

Ударный механизм состоит из корпуса 1, внутри которого расположен поршень-боек 2, имеющий две проточки, образующие с корпусом 1 дополнительные камеры 3 и 4, причем камера 4 расположена между двумя рабочими полостями 5 и 6, образованными корпусом 1 и поршнем-бойком 2. В корпусе 1 соосно с поршнем-бойком 2 расположена наковальня 7, имею1цая упор 8 с корпусом 1, который ограничивает перемещение наковальни 7 вверх относительно корпуса 1.

В корпусе 1 расположен также плунжер 9, имеющий упор 10 с корпусом 1, который ограничивает перемещение плунжера 9 вниз относительно корпуса 1. Через центральное отверстие в плунжере 9 пропущен хвостовик наковальни 7, имеющий порщневую поверхность 11. В заднем торце корпуса 1 расположена плунжерная камера 12, заполненная жидкостью и связанная посредством отверстия 13, в корпусе 1 и переводной трубки 14 с камерой 3, которая посредством отверстия 15 связана с атмосферой. Плун-жерная камера 12 посредством отверстия 16 и переводной трубки 17 связана также с камерой 4, которая посредством отверстия IS в корпусе 1 связана с рабочей жидкостью постоянного давления.

Ударный механизм работает следующим образом.

Жидкость постоянного давления (Например, от маслостанции, обеспечивающей такое давление и расход, при которых замена жидкости в плунжерной камере 12 надежно обеспечивает температуру, не превышающую допустимую) через отверстие 18 в корпусе поступает в камеру 4, откуда по переводной трубке 17 и отверстию 16 поступает в плунжерную камеру 12, затем через отверстие 13 по переводной трубке 14 и далее через камеру 3 и отверстие 15 в корпусе - в атмосферу. При подаче рабочей жидкости под давлением обеспечивается разгон поршня-бойка 2 до необходимой скорости от любого распределительного устройства, например золотникового (не показан), в рабочую полость 6. При этом рабочая полость 5 соединяется со сбросом в атмосферу и поршень-боек 2 начинает перемещаться вверх, перекрывая при этом доступ жидкости в плунжерную камеру 12 через переводную трубку 17 и сброс жидкости в атмосферу через переводную трубку 14, т. е. происходит гидравлическое закрытие плунжерной камеры 12. В конце хода поршень-боек 2 наносит удар по торцу плунжера 9. Напряжение сжатия передается плунжером 9 жидкости в плунжерной камере 12, в результате чего распространяется волна ударного давления, которая при подходе к поршневой поверхности 11 хвостовика наковальни 7 передает ему энергию удара. Поскольку длины переводных трубок 14 и 1.7 выбраны такими. Что они во много раз 11ревышают расстояние между поршневой поверхностью плунжера 9 и поршневой поверхностью 11 хвостовика наковальни 7, то незначительные утечки, возможные через неплотности закрытия переводных трубок 14 и 17 и камер 3 и 4, не оказывают значительного влияния на КПД передачи удара, так как длительность передачи импульса повышенного давления от поршневой поверхности плунжера 9 поршневой поверхности 11 наковальни 7 значительно меньше длительности распространения волны повышенного давления от поршневой поверхности плунжера 9 по

УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ, содержащий корпус, поршень-боек, который образует с корпусом две рабочие полости, наковальню и плунжер, установленный в гидравлической камере, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, производительности и надежности механизма, на внешней поверхности поршня-бойка выполнены кольцевые проточки, одна из которых расположена между рабочими полостями, а другая - между рабочей полостью и гидравлической камерой, при этом кольцевые проточки периодически сообщаются с гидравлической камерой. (Л to | оо 00 О5