Гидравлический забойный механизм ударного и ударно-вращательного действия Советский патент 1958 года по МПК E21B4/14 

Устройства для ударного и ударно-вращательного бурения, дейсгвующие по принципу гидравлического тарана и состоящие из двигателя с клапанно-золотниковым распределением и приспособления для соединения двигателя с бурильными трубами, известны.

Предлагаемое устройство отличается от известных rexi, что порщень, жестко соединенный с набором утяжелителей (представляющих собой набор толстостенных труб), пропущенный через сальник в корпусе устройства, под действием давления промывочной жидкости поднимается и при переключении струи клапанно-золотниковым устройством опускается и соверщает удар долота о забой, воздействуя на последний весом утяжелителей. Благодаря такому устройству возможно получение весьма высокой энергии удара, величину которой можно регулировать путем изменения веса утяжелителей.

Предлагаемый забойный механизм для ударно- 5ран1,ательного бурения (см. чертеж) состоит из утяжелителя /, муфты 1, порщня-бойка 3, грунд-буксы 4, уплотните;1я 5, корпуса 6, бронзовой втулки 7, корпуса S. ограничителя 9, регулировочных прокладок 10, нружины II, клапана 12, направляющей втулки 13, наковальни-переходника 14, колонковой трубы /л, коронки }6, бурильной трубы П, переходника 18, щтока 19, грундбуксы 20, сальника 2, корпуса 22, втулки 23, корпуса 24, порщня 25 и переходника 26.

Наковальня-переходник 14 может быть выполнен в двух вариантах для колонковой трубы или для долота 27.

Рабочий процесс происходит в следующей последовательности.

Промывочная жидкость, пройдя через буровой снаряд (бурильную трубу П, переходник 18 и шток 79), утяжелители 1, внутренний канал и отверстия в гюршне-бойка 3, кольцевой зазор между поршнем и корпусом и окно в наковальне (см. разрез ЛЛ), поступает под к.чапан 12, который плотно прижат к поршню. Давление жидкости повьлнается и клапан соЛо 1132%

вместно с поршнем-бойком и набором утяжелителей У начинает совершать подъем. Движение вверх продолжается до зпора клапана в ограничитель 9. Под действием кинетической энергии поршень отрывается от клапана и некоторое время продолжает ггодъем.

В образовавшуюся клапанную щель начинает ноступать промывочная жидкость, которая далее через отверстие в направляющей втулке 13 и наковальне-переходнике 14 поступает на забой. Давление жидкости внутри механизма прп 3TOivi падает.

Достигнув верхнего положения, поршень-боек нод действием силы тяжести свободно надает, осуя1,ествляя удар по наковальне.

В момент удара проходное отверстие снова перекрывается клапаном, происходит гидравлический удар, и цик,л нозторяется.

Для предохранения бзфового снаряда от периодических сжимающих имнульсов в верхней части механизма установлено специальное скользящее приспособление, состоявшее из корпуса 24, щтока 19, корпуса 22, переходника 26 и поршня 25. Шток уплотнен сальником 21.

Крутящий момент от бу1ювого снаряда через шток /Я шлицевый поршень 25, корпус 24 и переходник 18 передается на утяжелители / и далее на корпус с колонковым наборо.м или на долото.

Пред м е т изобретения

1. Гидравлический забойный механизм ударного- и ударно-вращательного действия, работаюни1Й под давлением нромывочной жидкости и включающий Б себя к-чапанно-золотниковое устройство, поршень и корпус с проточными каналами, о т л и ч а ю щ и и с 5Г тем, что, с целью получения энергии удара необходимой мощности, удар по хТ.олоту осуществляется весом свободно падающей массы норщня-бойка с набором утяжелителей, выполненных в виде толстостенных труб, а подъем бойка с утяжелителями происходит в момент гидравлического удара, создаваемо го путем периодического перекрытия прохода струи промывочной жидкости клапанной системой.