Клапанный гидравлический ударник Советский патент 1961 года по МПК E21B4/14 

Известны гидравлические ударники с перемещением рабочих элементов за счет некомпенсированных нагрузок от давления прокачиваемой жидкости, снабженных ступенчатой выступающей частью и находящихся в полостях с разным давлением.

Описываемый клапанный гидравлический ударник отличается or известных тем, что перемещение клапана вверх и вниз осуществ:1ено за счет того, что рабочая часть клапана рас/юложена в области давления рабочей жидкости, действующей на клапан попеременно в противоположных направлениях, а парщень или клапан входит в полость, связанную с зоной низкого давления в затрубном пространстве.

Такое выполнение клапанного гидравлического ударника улучщает частотную характеристику гидроударных машин.

Кроме того, клапанный гидравлический ударник может быть выполнен в виде дифференциального порщня с каналами, соединяющими соответственно рабочую полость с зоной рабочего давления и дифференциальную полость с зоной низкого давления.

На чертеже изображен описываемый клапанный гидравлический ударник в продольном разрезе.

Клапанный гидравлический ударник состоит из переходника 1, порщня 2 клапана, упорной втулки 3, с уплотнительными манжетами, корпуса 4, порщня-ударника 5, наковальни 6, дросселирующей втулки 7, переходников 8 и 5. В переходнике 1 имеются каналы 10 для прохода жидкости и центральный канал в виде цилиндра, в котором перемещается порщень 2 клапана с уплотнительными манжетами. Надпорщневая полость клапана сообщена каналом // с затрубным пространством.

Порщень-ударник 5 выполнен ступенчатой формы, причем верхняя часть меньщего диаметра размещена внутри упорной втулки 3, коАЬ 141J57- 2 --

торая выполняет назначение верхнего цилиндра. Нижняя чаеть ударника большего диаметра перемещается в корпусе 4. Дифференциальный поршень-ударник имеет внутри канал 12, через который протекает промывочная жидкость в полость под нижним цилиндром. Конец поршня-ударника в виде цилиндрического хвостовика с обрезиненной поверхностью, входит в отверстие дросселирующей втулки 7. Между наружной поверхностью хвостовика и отверстием втулки образуется кольцевая щель. Под поршнем-ударником расположена наковальня 6, входящая в переходник 8, соединяемый с переходником 9 лод долотоНаковальня имеет возможность перемещаться вдоль оси и в нор.мальном положении образуется зазор 13, позволяющий при ударе перемещаться инструменту. Внутреннее кольцевое пространство между ударником и корпусом через канал М и канал в хвостовике соединяется с зоной низкого давления. При прокачке промывочной жидкости лоршень-клалан за счет односторонней нагрузки давлением жидкости займет указанное на чертеже положение. Поршень-ударник, будучи нагружен давлением рабочей жидкости, действующей на поверхность, равную разности площади по диаметру корпуса и площади по диаметру уплотнения во втулке 3, будет подниматься за счет некомпенсированной давлением площади. Подъем будет происходить до тех лор пока лорщень-ударник не коснется клапана. После этого клапан окажется разгруженным в направлении вверх и нагруженным в направлении вниз и совместно с поршнем резко пойдет вниз. При ходе вниз, пройдя путь А, клалан задерживается упором во втулку 3, а порщеньударник проходит больший путь Б и отрывается от клапана, нанося удар по наковальне. После отрыва клапана от поршня давлением жидкости он будет поднят в исходное положение, а поршень начнет движение вверх, и цикл повторяется.

ЦКБ Министерства геологии и охраны недр отмечает полезность предлагаемого клапанного гидравлического ударника.

Предмет изобретения

1.Клапанный гидравлический ударник с перемещением рабочих элементов за счет некомпенсированных нагрузок от давления прокачиваемой жидкости, отличающийся тем, что, в целях улучшения частотной характеристики гидроударпых машин, перемещение клапана вверх и вниз осуществлено за счет того, что рабочая часть клапана расположена в области давления рабочей жидкости, действующей на клалан попеременно в противоположных направлениях, а порщень или клапан входит в полость, связанную с зоной низкого давления в затрубном пространстве.

2.Форма выполнения клананного ударника по п. 1, отличающаяся тем, что он выполнен в виде дифференциального поршня с каналами, соединяющими соответственно рабочую полость с зоной рабочего давления и дифференциальную полость с зоной низкого давления.