Пневмоударник Советский патент 1984 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к области горного дела, а именно к горным машинам, предназначенным для бурения глубоких скважин. Известен пневмоударник, содержа щий корпус, поршень, переходник, систему воздухораспределения и под пружиненный обратный клапан в виде стакана l . Однако в данном устройстве с возрастанием глубины бурения ухудшается запуск пневмоударника, что происходит вследствие увеличения длины и внутреннего объема воздзгхо подводящих магистралей, приводящих к плавному повьшхениго давления воздзпса в напорной магистрали и ус тановлению поршня в равновесном по ложении. Для запуска пневмоударник необходим импульс давления воздуха который в такой конструкции пневмо ударника получить нельзя. Наиболее близким к предлагаемом по технической сущности и достигаемому результату является пневмоударник, содержащий корпус, поршен переходник, систему воздухораспределения и подпружиненный обратный клапан в виде г.такана с запирающей частью 2 . Однако для известного пневмоударника характерна низкая надеж г: ность чапуска пневмоударника при больших глубинах бурения. Цель изобретения - обеспечение запуска пневмоударника при действи противодавления. Поставленная цель достигается тем, что в пневмоударнике, содержа щем корпус, поршень, переходник, систему воздухораспределения и под пружиненный обратный клапан в виде стакана с запирающей частью, обрат ный клапан снабжен фиксаторами, размещенными в сквозном диаметраль ном отверстии, выполненном в стакане, при зтом фиксаторы контактируют с кольцевой проточкой, вьтолненной на внутренней поверхности переходника. Кроме того, запирающая часть обратного клапана выполнена в виде цилиндрического плунжера. На фиг. 1 показана часть пневмоударника, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1. В корпусе 1 пневмоударника размещен поршень 2 и система воэдухораспределения (не показана). С корпусом 1 соединен переходник 3, в котором установлен подпружиненный пружиной 4 обратный клайан, вьшолненный в форме стакана 5 с запирающей частью в ви)де цилиндрического выступа 6. Запирающая часть обратного клапана входит в цилиндрическое отверстие 7 переходника 3 с уплотнением по наружной поверхности, которое осуществляется кольцевым уплотнением 8, расположенным в кольцевой канавке цилиндрического выступа 6. В стакане 5 обратного клапана выполнено.диаметральное сквозное отверстие 9, в котором установлены подпружиненные пружиной 10 фиксаторы 11. Последние своей выступающей частью входят в кольцевую проточку 12, которая вьшолнена на внутренней поверхности переходника 3. В торце стакана 5 выполнен ряд сквозных отверстий 13, служащих для сообщения подклапанной полости 14 с напорной магистралью 15 и последней с каналом 16 воздухораспределительного устройства при открытом обратном клапане. Запуск пневмоударника осуществляется следующим образом. i При подаче воздуха к отверстию 7 в переходнике 3 обратный клапан не открывается до тех пор, пока перепад давлений воздуха между напорной магистралью 15 и подклапанной полостью 14 не достигнет определенной величины ДР, на которую настроено срабатывание обратного клапана. При этом выбирается зазор между фиксаторами 11 и кольцевой проточкой 12. Фиксаторы оказываются прижатыми к нижней кромке кольцевой проточки. Благодаря тому, что запирающая часть 6 обратного клапана выполнена с уплотнением по цилиндрической поверхности отверстия 7 переходника 3 не происходит частичного открывания обратного клапана при выбирании зазора между фиксаторами 11 и кольцевой проточкой 12. Напорная магистраль 15 оказывается надежно отсеченной от подклапанной полости 14. Путем подбора пружины 10 между фиксаторами 11 срабатывание обратного клапана можно настроить для кал дого конкретного пневмоударника на необходимую величину ДР, дЬстаточную для надежного запуска и независящую от глубины бурения. Величина ДР легко определяется для любого пневмоударника, исходя из жесткости пружины 4 и величины противодав ления в затрубном пространстве. Как только перепад давлений воз духа между напорной магистралью 15 и подклепанной полостью 14 достигнет величины ДР, обратный клапан резко открьюается. Воздух через от верстия 13 поступает в подклапанную полость 14 идалее в канал 16 воздухораспределительного устройст ва, где давление мгновенно возрастает на величину iP. Поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение, нанося удары по хвостови 664ку бурового инструмента (не показан) . При прекращении подачи воздуха в пневмоударнике давление над обратным клапаном падает и пружина 4 возвра- . щает его в исходное положение, надежно закрьгаая при этом отверстие 7 в переходнике 3. .Таким образом, обратный клапан автоматически поддерживает давление воздуха в ударном механизме, препятствуя поступлению воды и шлама из затрубного пространства во внутреннюю полость предлагаемого пневмоударника, и обеспечивает запуск по- . следнего на больших глубинах бурения при действии противодавления.

1. ПНЕВМОУДАРНИК, содержащий корпус, поршень, переходник. систему воздухораспределения и подпружиненный обратный клапан в виде стакана с запирающей частью, о т л ич.ающийся тем, что, с целью обеспечения запуска пневмоударника при действии противодавления, обратный клапан снабжен фиксаторами, размещенными в сквозном диаметральном отверстии, вьтолненном в стакане, при этом фиксаторы контактируют с кольцевой проточкой, вьтолненной на внутренней поверхности переходника. 2. Пневмоударник по п. 1,,.о т личающийся тем, что запирающая часть обратного клапана выполнена в виде цилиндрического плунКП жера.

15

7-