Гидроударник Советский патент 1988 года по МПК E21B4/14 

Г2 9

113

Изобретение относится к буровой технике, а именно к гидроударным машинам.

Цель изобретения - увеличение забойной мощности гидроударника.

На фиг.1 изображен гидроударник прямого действия в исходном положении; на фиг.2 - гидроударник в положении прямого хода при движении втул- ки вниз.

Гидроударник прямого действия содержит корпус 1 с расположенным в нем клапаном 2 с пружиной 3. Под клапаном 2 размещены ограничитель 4 и поршень-боек 5. С корпусом жестко соединен верхний переходник 6 с центральным выступом 7, в нижнем торце которого размещено сопло 8, сообщенное с центральным подводящим каналом 9 верхнего переходника 6.

Между выступом 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 образована кольцевая полость 10, в которой установлена подвижная в осевом направлении втулка 11, размещаемая над клапаном 2 и охватывающая центральный выступ 7. На торцах втулки 1 I выполнены верхняя 1 2 и нижняя 1 3 кольцевые выточки, примыкающие к внутреннему диаметру втулки.

В верхнем переходнике 6 выполнены боковые каналы 1Д, сообщающие центральный подводящий канал 9 с верхней частью кольцевой полости 10 в зоне, примыкающей к центральному выступу 7

Гидроударник работает следующим образом.

В исходном положении втулка 11 находится в верхнем положении между торцами кольцевой полости 10 и кла- пана 2, поджимаемого пружиной 3 (фиг.1) опираясь на торец клапана 2.

При постановке снаряда на забой смыкается шлицевой разъем гидроудар- ника (не показан), и поршень-боек 5 подается вверх до взаимодействия с клапаном 2. Происходит гидравлический удар, вследствие которого давление над клапаном резко возрастает.

Под действием повышенного давлени клапан 2 вместе с порщнем-бойком 5 перемещается вниз, сжимая пружину 3. При этом в центральном подводящем канале 9 давление ниже, чем давление в полости над клапаном 2, так как ударная волна еще не распространилас до боковых каналов в верхнем переходнике. К тому же часть энергии ударно волны отразилась от торца выступа 7

Q

5 о

5 Q

0

5

5

5

92

с соплом 8. Вследствие давлений, действующих на поверхности выточки 12, сообщенной с областью меньшего давления в центральном подводяшем канале 9, и выточки 13, находящейся под действием повышенного давления над клапаном, ьтулка упирается в торец кольцевой полости 10, а клапан 2, оторвавшись от нее, продолжает вместе, с поршнем-бойком 5 перемещение вниз. При этом вследствие увеличения объема давление над клапаном падает. Одновременно ударная волна распространяется вверх. Часть волновой энергии, отражаясь от сопла, удерживается в камере над клапаном, а другая распространяется по центральному подводящему каналу 9, достигая боковых каналов 14, и взаимодействует на поверхность кольцевой выточки 12 втулки 11. Вследствие разницы давлений между кольцевыми выточками 12 и 13 втулка 11 перемещается вниз. При отрыве втулки 11 от торца кольцевой полости 10 повышенное давление воздействует на весь ее торец. Вытеснению жидкости из надклапанной полости в цент- ралыпзШ подводящий канал препятствует сопло, благодаря чему на клапан 2 и поршень-боек 5 давление увеличивается, что приводит к увеличению скорости разгона бойка и, в конечном счете,К повышению забойной мощности.

После соприкосновения втулки 11с торцом клапана 2 втулка 11 с клапаном 2 продолжают совместное движение до сжатия витков пружины 3.

После остановки клапана 2 поршень- боек 5 продолает двигаться вниз и наносит удар по наковальне. Затем поршень-боек 5 совершает обратный ход до соприкосновения с клапаном 2, занимающим в это время верхнее положение. При этом втулка 11 нижним торцом опирается на клапан 2. Клапан 2 перекрывает центральный канал в поршне-бойке 3, и цикл повторяется.

Таким образом, введение подвижной втулки, уменьшающей при перемещении вниз объем рабочей камеры при прямом ходе поршня-бойка, позволяет увели- чить давление в камере и создать дополнительный импульс набора скорости поршня-бойка. Формула изобретения

Гидроударник, содержащий корпус, расположенные в нем поршень-боек и

подпружиненный клапан, верхний переходник с центральным подводящим кана-- лом и соплом, отличающий- с я тем, что, с целью повышения забойной мощности, он снабжен централь ным выступом с соплом, размещенным на нижнем торце и образующим кольцевую полость с корпусом, и снабжен

70219

втулкой, вьтолненной с кольцевыми выточками на торцах по внутреннему диаметру и установленной с возможностью осевого перемеп1ения в кольцевой полости, причем в верхнем переходнике выполнены боковые каналы, сообщающие центральный подводящий канал с верхней частью кольцевой полости.

5

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить забойную мощность гидроударника. Он содержит корпус 1, расположенные в нем поршень-боек (ПБ) 5 и подпружиненный клапан (ПК) 2, верхний переходник 6 с центральным подводящим 9 и боковыми каналами, а также центральным выступом 7 с соплом 8. Оно размешено на нижнем торце выступа 7, образующего с корпусом 1 кольцевую полость 10. В ней подвижно размещена втулка 11, выполненная с кольцевыми выточками 12 и 13 на торцах по внутреннему диаметру. При постановке гидроударкика на забой происходит гидравлический удйр и ПК 2 с ПБ 5 опускается, сжимая пружину 3. Втулка 11 упирается в торец полости 10, а ПК 2 с ПБ 5 далее перемещается вниз. Часть волновой энергии удерживается над ПК 2, а другая воздействует на выточку 12. В итоге втулка 11 опускается. Скорость разгона ПБ 5 увеличивается. После остановки ПК 2 производится удар ПБ 5 наковальне и ПБ 5 совершает обратный ход. В конце хода ПК 2 перекрывает канал 8 ПБ 5 и цикл повторяется. 2 ил. (Л

Фиг.2