Понизитель расхода рабочего агента для гидроударных машин Советский патент 1984 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к буровой технике и касается гидроударных машин, в частности понизителей расхода жидкости для гидроударных машин.

Известен понизитель расхода жидкости для гидроударных машин, расположенный над гидроударником, включаюший корпус, подпружиненный клапан с отверстиями для . перетока жидкости из напорного трубопровода в гидроударник 1.

Однако его надежность работы низка на загрязненных промывочных жидкостях в связи с износом контактируюш,их поверхностей тарелки и седла и засорением отверстий для перетока.

Известен также понизитель расхода рабочего агента для гидроударных машин, содержаш,ий корпус, размешенный в нем клапан, включаюший седло с дросселем и подпружиненные хвостовик и тарелку, и инерционную втулку 2.

Однако его надежность низка в связи с заклиниванием инерционной втулки, кроме того, крупные частицы шлама вызывают засорение дроссля.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства.

Указанная цель достигается тем, что в понизителе расхода рабочего агента для гидроударных машин, содержащем корпус, размешенный в нем клапан, включаюший седло и подпружиненные хвостовик и тарелку, корпус имеет выступ, а хвостовик - прилив для взаимодействия с выступом и образования между тарелкой и седлом кольцевого зазора, причем сечение последнего имеет клиновой профиль.

На чертеже изображен понизитель расхода рабочего агента в нижнем (а) и в верхнем (б) положении клапана.

Понизитель расхода включает корпус 1, соединенный с гидроударником. Клапан размецХен в корпусе и содержит седло 2 и подпружиненные пружиной 3 хвостовик 4 и тарелку 5. На хвостовике 4 выполнен прилив 6, взаимодействующий с выступом 7 корпуса 1, причем в крайнем нижнем положении клапана между седлом 2 и тарелкой 5 образован кольцевой зазор 8 клинового профиля. Для связи с тыльной полости 9 с затрубным пространством в корпусе 1 выполнен канал 10. Ограничение хода клапана вверх и его центрация осуществляется втулкой 11.

Понизитель расхода работает следующим образом.

Перед запуском гидроударника (положение а) клапан пружиной 3 прижат через прилив 6 к выступу 7 в Нижнее положение, образуя кольцевой зазор 8 с расчетным гидравлическим сопротивлением. В напорном трубопроводе (бурильных трубах) создается требуемое избыточное давление с целью создания необходимого запаса потенциальной энергии сжатия жидкости, требуемого для совершения работы по разгону поршня ударника (на чертеже не показан).

Образуюшийся при работе гидроударйика в зоне 12 гидроудар, действуя на несбалансированную и уплотненную в корпусе площадь клапана понизителя, поднимает последний вверЯ против усилия пружины 3. Высота зазора 8 увеличивается, сжатая рабочая жидкость поступает в гидроудар0 ник без прежнего сопротивления и отдает энергию поршню-ударнику, разгоняя его. После снижения давления в гидроударнике под клапаном понизителя последний вновь занимает нижнее положение, образуя кольцевое гидравлическое сопротивление, препятствующее бесполезному истечению рабочей жидкости и растрачиванию энергии.

Наличие ограничителя хода клапана вниз предохраняет рабочие взаимодействующие поверхности клапана и седла от ударных нагрузок и teM самым повышает их ресурс и возможности применения хрупких, но износоустойчивых материалов. Наличие между тарелкой и седлом кольцевого зазора клинового профиля с углом конусности 20-40° позволяет устранить накопление над седлом одиночных крупных частиц шлама, размеры которых превосходят максимальную высоту щели между седлом и клапаном. KpynHbie частицы, поступая в зону взаимодействия тарелки и седла, имеющую 0 благодаря указанному углу начальную (заходную) высоту в 2-3 раза бодьшую, чем высота щели, измельчаются и выносятся потоком из зоны понизителя через гидроударник.

Величина угла 20-40° определяется условиями получения максимальной начальной высоты щели с учетом угла трения между частицами шлама и рабочими поверхностями тарелки и седла.

ПОНИЗИТЕЛЬ РАСХОДА РАБОЧЕГО АГЦНТА ДЛЯ ГИДРОУДАРНЫХ MALUVIH, содержащий корпус, размещенный в нем клапан, включающий седло и подпружиненные хвостовик и тарелку, отличающийся тем, что с целью повышения надежности работы, корпус имеет выступ, а хвостовик - прилив для взаимодействия с выступом и образования между тарелкой и седлом кольцевого зазора, причем сечение последнего имеет клиновой профиль. i (Л Oi ос Oi