Гидравлический вибромолот Советский патент 1988 года по МПК E02D7/10 

14

ми, цилиндр 12 с поршнем 13, объединенным с бойком 1А. В теле бойка 14 ниполиена компенсационная камера, в которой установлен ступенчатый плунжер 21, причем верхняя 22 и нижняя 25 полости камеры сообщены каналами 23, 24 и 26 соответственно с надпорш- неной и подпоршневой полостями цилиндра 12 вибромолота. Под меньшей

ступенью плунжера 21 расположена воздушная камера 29. Этим исключается потеря кинетической энергии бойка 14 на всасывание жидкости из скважины в надпоршневую полость цилиндра 12, а также снижается интенсивность гидроторможения бойка 14. Описываемая конструкция вибромолота эффективна и надежна в работе. 1 ил.

Изобретение относится к строительству и может использоваться в качестве силового привода буровых снарядов, при спуске и извлечении обсадных труб, а также при ликвидации аварий в скважине. Целью изобретения является повьшение эффективности и надежности работы за счет снижения потерь энергии бойка при ходе его. вниз. Вибромолот содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальняti15 fSJ

Изобретение относится к строительству, может быть использовано в буровых работах для спуска и извлечения обсадных труб, ликвидации аварий, вибробурении грунтов и т.д. и является усовершенствованием устройства по авт. св. № 964054.

Целью изобретения является повьше- ние эффективности работы за счет сни- жения потерь энергии бойка при ходе его вниз.

На чертеже изображена схема вибромолота .

Гидравлический вибромолот состоит из корпуса 1, верхней 2 и нижней 3 наковален, переходника 4, снабженного горизонтальной перегородкой 5 нагнетательным каналом 6 и выхлопным отверстием 7. К переходнику 4 снизу прикреплено распреде 1ительное устройство 8, имеющее горизонтальную перегородку 9, камеру 10, выхлопной канал 11 и соединенное с цилиндром 12, внутри которого установлен поршень 13, составляющий одно целое с бойком 14, нижняя часть которого, имеющая меньший по сравнению с поршнем 13 диаметр является второй ступенью дифференциального поршня, уплотненной манжетой 15. Клапанная группа образована впускным клапаном 16, размещенным в камере 10, выпускным клапаном 17, толкателем 18 и пружиной 19. Под хвостовиком выпускного клапана 17.установлена подвижная втулка 20, торец которой выступает над верхним торцом хвостовика на расстояние, соответствующее величине свободного хода выпускного клапана 17, что

Q

5

0

0

5

0

5

уравнивает величины свободного хйда бойка вверх и вниз.

Ступенчатый плунжер 12 расположен в компенсационной камере, верхняя полость 22 которой каналами 23 и 24 связана с надпоршневой полостью цилиндра 12.Нижняя 25 полость компенсационной камеры связана каналом 26с подпоршневой полостью цилиндра 12. Большая ступень плунжера 21 уплотнена манжетой 27, а меньшая - манжетой 28, причем под меньшей ступенью имеется воздушная камера 29.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении боек 14 под действием собственного веса находится в крайнем нижнем положении, впускной клапан 16 закрыт, а выпускной 17 открыт.

Скоростной напор рабочей жидкости, подаваемой буровым насосом в вибромолот, воспринимается перегородкой 5. Жидкость через нагнетательньй канал 6 переходника 4 поступает в кольцевой зазор между корпусом 1 и цилиндром 12. За счет давления в под- поршневой полости цилиндра 12 поршень 13 вместе с бойком 14 перемещается вверх. Одновременно за счет давления в полости 25 компенсационной камеры, связанной с нагнетательной линией каналом 26, плунжер 21 перемещается вверх относительно бойка 14, вытесняя жидкость через каналы 23 и 24 в надпоршневую полость цилиндра 12.Жидкость, находящаяся над поршнем 13, через вьпшопной канал 11 в распределительном устройстве 8 и выхлопное отверстие 7 в переходнике 4 вытесня1

ется в скважину. Благодаря давлению жидкости в камере 10, разобщенной с выхлопным отверстием 7 горизонтальной перегородкой 9, впускной клапан 16 остается закрытым. Поэтому поршен 13, двигаясь вверх, сжимает пружину ,19 и, дойдя до выпускного клапана 17 наносит по нему удар. За счет удара, силы сжатой пружины 19 и частичного совместного хода с поршнем 13 выпускной клапан 17 перекрывает выхлопной канал 11, а впускной клапан 16 от- крьшается, поскольку оба клапана связаны толкателем 18. Жидкость начинает поступать и в надпоршневую полос ть цилиндра 12. В момент перестановки клапанов боек 14 наносит удар по верх ней наковальне 2. К этому моменту плунжер 21 полностью вытесняет жидкость из верхней полости 22 компенсационной камеры. По мере поступления жидкости в надпоршневую полость цилиндра 12 поршень 13 вместе с бойком 14 устремляется вниз, поскольку рабочая площадь порщия 13 сверху больше, чем снизу, так как манжета 15 отделяет меньшую ступень дифференциального порщня от нагнетательной линии. Но одновременно жидкость через каналы 24 и 23 поступает в верхнюю полость 22 компенсационной камеры, а поскольку рабочая площадь плунжера 21 также сверху больше, чем снизу, и под меньшей ступенью находится воздушная камера 29, то плунжер 21 начинает перемещаться вниз относительно бойка 14 и полость 22 заполняется жидкостью. Большая скорость плунжера 21 определяется его очень малой массой по сравнению с массой бойка 14.

Клапанная группа сохраняет свое верхнее положение за счет давления жидкости на выпускной клапан 17. Пе- рестановк4 клапанов произойдет после удара внутренним торцом поршня 13 по хвостовику выпускного клапана 17. При перестановке клапанов в исходное

Редактор А.Ворович

Составитель Н.Заболоцкая

Техред Л.Сердюкова Корректор О.Кравцова

Заказ 5618/28

Тираж 637

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

09

положение давлер.ие в надпоршневой полости цилиндра 12 падает, но Fiop- шень 13 с бойком 14 продолжает дви- гаться вниз по инерции до встречи с нижней наковальней 3. В это время, так как давление в полости 22 падает, за счет давления в полости 25 плунжер 21 начинает движение вверх, заполняя надпоршневую полость цилиндра 12 жидкостью, вытесненной под давлением из верхней полости 22 компенсационной камеры.

Этим самым исключается потеря кинетической энергии бойка 14 на всасывание жидкости из скважины в надпоршневую полость ци-пиндра 12, а также снижается интенсивность гидроторможения бойка 14 за счет того, что давление в указанной полости вьшзе, чем в скважине. После удара бойка 14 -по нижней наковальне 3 цикл работы вибромолота повторяется. В процессе работы устройства манжета 27 разделяет

полости компенсационной камеры, а манжета 28 отделяет воздушную камеру 29 от полости 22, а применение втулки 20 .уравнивает свободный ход бойка 14 вверх и вниз.

Конструкция устройства позволяет повысить его эффективность и надежность работы, увеличить КПД и эффективную мощность гидравлического вибромолота.

Формула изобретения

Гидравлический вибромолот по авт. св. № 964054, о тличающ. и й- с я тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет снижения потерь энергии бойка при ходе его вниз, в теле бойка выполнена сообщенная с надпоршневой и подпоршневой полостями цилиндра компенсационная камера с установленным в ней ступенчатым поршнем, под нижней .ступенью которого образована воздушная камера.

Подписное