Устройство ударно-вращательного бурения Советский патент 1987 года по МПК E21B4/14 

мере подачи сжатого воздуха в камеру 5 У 2 поднимается и открывает К 9 и 1Q. При этом У 2 останавливается,а У 3 отсекает камеру 5 от камеры 4. Далее У 2 и 3 опускаются за счет подачи воздуха в камеру 4. Сначала удаИзобретение относится i бурению скважин, в частности к бурению скважин в твердых породах.

Цель изобретения - повышение эффективности бурения.

На фиг. 1 представлено устройство продольный разрез; на фиг. 2 - схема взаимного расположения выступов наковальни и ударника; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - сече- ние Б-Б на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлены два ударника 2 и 3, один относительно другого с зазором сГ , делящие корпус .на камеры рабочего 4 и холостого 5 хода, В корпусе- также установлена ступенчатая наковальня 6 с центральным выхлопным каналом 7 и радиальными каналами 8- 10, В нижней части наковальня соеди нена с коронкой 11 и через шлицевые выступы 12 с более широкими шлицевы- ми пазами 13 корпуса 1. Ударники 2- и 3 расположены концентрично относи- тельно наковальни 6,Наковальня состоит из верхней 14, средней 15 и нижней 16 ступеней. Ударники 2 и 3 расположены концентрично относительно наковальни с .возможностью взаимодействия с ее ступенями и образуют с верхней 14 и средней 15 ступенями наковальни буферные камеры 17 и 18, связанные через радиальные каналы 9. и 10 с центральным выхлопным каналом 7, а посредством канала 8 - с камеро 5 холостого хода. На нижней ступени наковальни выполнены выступы 19 си- нусоидальной формы, а на ударной (нижней) части ударника 3 выполнены ответные им выступы 20.

Устройство работает следующим образом.

Устройство опускается в скважину и включается вращение. При свободной

ряет У 2 по Н 6, а затем - У 3. Благодаря взаимодействию выступа 19 и выступа-Н 6 энергия У 3 преобразуется в ударную нагрузку, параллельную за- . бою. Далее циклы нанесения ударов повторяются. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

подвеске корпуса 1 наковальня 6 занимает крайнее нижнее положение, каналы 8 оказываются ниже ударного торца ударника 3 и происходит блокировка инструмента. При постановке долота н забой детали устройства займут положение, показанное на фиг. 1. По мере подачи сжатого воздуха в камеру 5 холостого хода ударники 2 и 3 начнут перемещаться вверх до перекрытия их поверхностями каналов 9 и 10. Так ка масса ударника 2 меньше, он раньше остановится, ударник 3 догонит его, перекроет зазор .с и камера 5 холостого хода будет отсечена от камеры 4 рабочего хода. После этого оба поршня-ударника начнут перемещаться вниз за счет подачи сжатого в.оздуха в камеру 4 рабочего хода. Сначала наносит удар по наковальне ударник 2, формируя нагрузку, направленную перпендикулярно плоскости забоя, и резцы долота погружаются в породу. С отставанием li в 0,001 с наносит удар по нижней части наковальни 6 ударник 3, но вследствие взаимодействия выступов 19 наковальни-и 20 ударника 3 энергия ударника 3 преобразуется в ударную нагрузку, направленную параллельно забою.

В дальнейшем циклы нанесения ударов повторяются.

В момент соударения ударника 3 с нижней ступенью 16 наковальни 6 последняя будет поворачиваться относительно корпуса 1 по ходу вращения, так как шлицевые выступы 12 выполнены уже щлицевых пазов 13. Ударник 3 установлен в корпусе 1 с возможностью только продольного перемещения относительно корпуса. Формул а изобретения

1. Устройство ударно-вращательного бурения, включающее корпус с

установленными в нем ударниками и делящими его на камеры холостого и рабочегб хода, систему воздухораспре- деления и буровую коронку, о т л и - ч ающе ее я тем, что, с целью повышения эффективности бурения, оно снабжено соединенной с коронкой ступенчатой наковальней с центральным выхлопным каналом, при этом ударники расположены концентрично относительно наковальни с возможностью взаимодействия с ее ступенями и перемещения от- носительно последней и образуют с верхней и средней ступенями буферные

12844

камеры, причем центральный выхлопной канал связан посредством радиальных каналов, выполненных в наковальне с буферными камерами и камерой холостого хода, а на нижней части одного из ударников выполнены выступы с возможностью взаимодействия с ответны14И выступам и,вьтолненными на наковальне.

10 :

2. Устройство по П.1, отличающееся тем, что выступы на нижней части одного из ударников и ;на наковальне имеют синусоидальную 15 форму-.

Изобретение относится к бурению скважин в твердых породах и позволяет повысить эффективность бурения. Устройство включает корпус 1 с установленными в нем ударниками (У) 2 и 3, которые делят его на камеры холостого 5 и рабочего 4 хода, систему воздухо- распределения и буровую коронку 11. С ней соединена ступенчатая наковальня (И) 6 с центральным выхлопным каналом (К) 7 и радиальными К 9 и 10. У 2 и 3 расположены концентрично Н 6 и образуют с верхней и средней ее ступенями буферные камеры 17 и 18. При этом К 7 связан с камерами 17,18 и 5 через К 9 и 10. Нижняя часть У 3 имеет выступы синусоидальной формы, а И 6 имеет ответные выступы 19. По (;/5

Редактор А. Козориз

Составитель В. Зотов Техред М.Дидык

Заказ 6289/35 Тираж 533Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Л. Патай