Гидроударник Советский патент 1983 года по МПК E21B4/14 

СП

ч

(

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к устройству гидравлических забойных машин.

Известен гидроударник, рабочий цикл которого совершается под действием гидравлического удара при перекрытии потока промывочной жидкости, а возврат бойка в исходное положение - под действием возвратной пружины 1.

В этом ударнике часть энергии потока расходуется на преодоление сопротивления возвратной пружины. Во время движения по инерции (свободный ход) боек теряет до энергии.

Известен также гидроударник, содержащий корпус, наковальню, клапан, полый поршень-боек, концентрически размеш,енный в нем внутренний боек 2.

В известном гидроударнике для возврата бойков в исходное положение применен второй клапан, встроенный во внутренний боек. Система управления потоком с использованием двух клапанов при двух бойках достаточно сложна, согласование работы двух клапанов требует сложной регулировки, следовательно, система малонадежна.

Целью изобретения является упрош,ение конструкции и повышение надежности работы гидроударника.

Указанная цель достигается тем, что гидроударник, содержаш,ий корпус, наковальню, клапан, полый поршень-боек, концентрически размещенный в нем внутренний боек, снабжен подпружиненной кольцевой опорой, а наковальня выполнена с наружной и внутренней ступенями, причем кольцевая опора установлена между торцами наружной ступени наковальни и поршйя-бойка.

На чертеже изображен гидроударник, общий вид.

Гидроударник содержит корпус 1 с размещенным в верхней его части клапаном 2, взаимодействующим с наружным полым порщнем-бойком 3, в полости 4 которого концентрически размещен внутренний боек 5 с выступом 6 в верхней части, ступенчатую наковальню с внутренней 7 и наружной 8 ступенями, подпружиненную пружиной 9

кольцевую опору 10, размещенную между торцами наружной ступени 8 наковальни и поршня-бойка 3. Полость 4 поршня-бойка 3 соединена радиальными каналами 11 с межтрубным пространством гидроударника, а через него - с затрубным пространством. Гидроударник работает следующим образом.

Промывочная жидкость подается с поверхности и свободно проходит через под0 вешенный над забоем гидроударник. При постановке гидроударника на забой внутренняя ступень 7 наковальни и пружина 9 поднимаются до упора в кольцевую опору 10, поднимая поршень-боек 3 до встречи с клапаном 2. Поток жидкости перекрывается. Под действием гидроудара поршень-боек 3 начинает движение вниз. Внутренний боек 5 по инерции поднимается вверх и входит выступом 6 в полость 4, перекрывая ее канал. Дальнейшее движение бойки совер0 шают совместно. Клапан 2, дойдя до ограничителя, останавливается. Бойки 3 и 5 продолжают движение за счет остаточного давления жидкости. Дойдя до наружной ступени 8 наковальни, поршень-боек 3 останавливается, нанеся удар. Внутренний боек 5 продолжает движение „под действием остаточного давления до удара по внутренней ступени 7 наковальни. Выступ 6 выходит из полости 4, освобождая канал 11. Давление над верхним торцом поршня-бойка 3 падает, и возвратная пружина 9 поднимает бойки 3 и 5 через опорное кольцо 10 в исходное положение. Цикл повторяется.

Устранение непосредственного воздействия возвратной пружины на внутренний боек при рабочем ходе позволяет увеличить его предударную скорость до по сравнению с известными гидроударниками, а применение возвратной пружины вместо системы клапанов позволяет снизить в два раза число быстроизнашивающихся деталей, что делает конструкцию более надежной. Одновременный взвод обоих бойков позволяет сократить цикл обрат юго хода, что приводит к увеличению частоты ударов, т. е. к повыщению забойной мощности гидроударника.

ГИДРОУДАРНИК, содержащий корпус, наковальню, клапан, полый поршеньбоек, концентрически размещенный в нем внутренний боек, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы, он снабжен подпружиненной кольцевой опорой, а наковальня выполнена с наружной и внутренней ступенями, причем кольцевая опора установлена между торцами наружной ступени наковальни и поршня-бойка.