Гидроударник Советский патент 1990 года по МПК E21B4/14 E02D7/18 

9 V

-S

IS

кой 13 со сливным каналом. В нижней Части крышки 13 имеется стакан 14 с $ыпускными окнами 15. В камере 10 помещен клапанный блок, выполненный в виде полой втулки 17 с осевым отверстием 19 для перемещения тяги 20. Втулка 17 имеет возможность взаимодействовать с нижним 12 и верхним 16 Седлами и с тягой 20. Под действием давления рабочей жидкости поршень 8 с бойком 9 совершает ход вверх или| иниз. Жидкость из соответствующей , i

полости Ц 7 вытесняется поршнем 8 через отверстия 18, окна 15 и канал 4 или через окна 11. Втулка 17 прижимается соответственно к седлу 12 или 16, и боек 9 наносит удар по верхней 5 или нижней 6 наковальне. При этом повышается надежность работы клапанной группы, что позволяет увеличить массу и ход бойка 9 и уменьшить затраты энергии на отрыв клапана от седел. 3 ил.

Изобретение относится к технике для горной промышленности. Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроударника. Устройство включает корпус 1, цилиндр (Ц) 7 и установленную в верхней части Ц 7 распределительную камеру 10. В Ц 7 размещен ступенчатый поршень 8, соединенный с бойком 9 и подпружиненной относительно поршня 8 тягой 20. Распределительная камера 10 выполнена с впускными окнами 11, нижним 12 и верхним 16 седлами и крышкой 13 со сливным каналом. В нижней части крышки 13 имеется стакан 14 с выпускными окнами 15. В камере 10 помещен клапанный блок, выполненный в виде полой втулки 17 с осевым отверстием 19 для перемещения тяги 20. Втулка 17 имеет возможность взаимодействовать с нижним 12 и верхним 16 седлами и с тягой 20. Под действием давления рабочей жидкости поршень 8 с бойком 9 совершает ход вверх или вниз. Жидкость из соответствующей полости Ц 7 вытесняется поршнем 8 через отверстия 18, окна 15 и канал 4 или через окна 11. Втулка 17 прижимается соответственно к седлу 12 или 16, и боек 9 наносит удар по верхней 5 или нижней 6 наковальне. При этом повышается надежность работы клапанной группы, что позволяет увеличить массу и ход бойка 9 и уменьшить затраты энергии на отрыв клапана от седел. 3 ил.

Изобретение относится к технике для горной промышленности.

Цель изобретения состоит в повы- эффективности работы гидроудар- Йика за счет увеличения энергии удавов бойка.

На фиг.1 изображен предлагаемый гидроударнчк в исходном положении; На фиг.2 - то же, в момент начала Перестановки клапанного блока в верх- йее положение;- на фиг.З - то же, в момент перестановки клапанного блока d нижнее положение.

Гидроударник состоит из корпуса 1 с переходником 2, в котором выполнены подводящий канал 3 и сливной ка- Йал 4, верхней наковальни 5, нижней аковальни 6 и цилиндра 7 с размещен- йым в нем ступенчатым поршнем 8, который соединен с бойком 9. В верхней Цасти цилиндра 7 установлена распределительная камера 10 с впускными окнами 11, нижним седлом 12 и крышкой 13, которая снабжена стаканом 14 с дыпускными окнами 15 и верхним седлом 16. В распределительной камере 10 установлен клапанный блок, выполненный в виде полой втулки 17с перепускными отверстиями 18 и отверстием 19 для осевого перемещения тяги 20, связанной с поршнем 8 посредством пружины 21, верхнего 22 и Нижнего 23 ограничителей. В нижней наковальне 6 установлены нагнетательный 24 и всасывающий 25 клапаны на- cfoca для создания обратной призабой- Иой циркуляции жидкости.

Гидроударник спускается в скважину на бурильных трубах (не показаны), которые присоединяются к нему через резьбу переходника 2. Рабочий агент (промывочная жидкость или сжатый воз

5

0

5 0

Q Q

5

дух) поступает по подводящему каналу 3 и кольцевому зазору между корпусом 1, распределительной камерой 10 и цилиндром 7 в нижнюю полость цилиндра 7 (фиг.1). Под действием давления рабочей жидкости поршень 8 с бойком 9 совершают ход вверх.Жидкость, находящаяся в надпоршневой полости цилиндра 7, вытесняется поршнем 8 в окружающую среду через перепускные отверстия 18 полой втулки 17, выпускные окна 15 и сливной канал 4. По мере подъема п 6ршня 8 ограничитель 22 упирается в нижний то- рей полой втулки 17, а движущийся вверх совместно с поршнем 8 ограничитель 23 начинает сжимать пружину 21, поскольку полая втулка 17 прижата к нижнему седлу 12 распределительной камеры 10 давлением рабочей жидкости на кольцевой выступ полой втулки 17 и ее собственным весом. В конце сжатия пружины 21 ограничитель 23 соприкасается с ограничителем 22 (фиг.2) и благодаря удару ограничителей и усилию сжатой пружины 21 происходит переброска полой втулки 17 в верхнее положение. Одновременно боек 9 наносит удар по верхней наковальне 5. Можно изменить регулировку механизма таким образом, чтобы при ходе вверх боек 9 не достигал верхней наковальни 5, а- останавливался торможением рабочего агента.

Полая втулка 17, прижатая к верхнему седлу 16 стакана 14 силой сжатия пружины 21, перекрывает выпускные окна 15, а через открывшиеся впускные окна 11 рабочий агент начинает поступать в надпоршневую

полость цилиндра 7. Поршень 8 и боек 9 начинают перемещаться вниз. Тяга 20, совершая перемещение совместно с поршнем 8, свободно движет- .ся в отверстии 19 полой втулки 17 до момента соприкосновения своей верхней головки с нижним торцом полой втулки 17. В дальнейшем нижний ограничитель 23 упирается в нижнюю головку тяги 20, а верхний ограничитель 22, движущийся совместно с поршнем 8, сжимает пружину 21 за сче того, что полая втулка 17 удерживается в верхнем положении давлением рабочей жидкости на кольцевую площадь прилегания к седлу 16 и трением в манжетах полой втулки 17 и стакана 14, В момент, когда нижний ограничитель 23 столкнется с верхним ограничителем 22, под действием удара тяги 20 и силы сжатия пружины 21, полая втулка 17 начнет двигаться вниз, открывая выпускные окна 15.Эта фаза работы механизма характеризуется свободным проходом через него рат бочего агента. Давление на поршень 8 в нижней и верхней полостях цилиндра 7 понижается и выравнивается, а боек 9, не испытывая торможения, наносит удар по нижней наковальне 6. Кинетическая энергия бойка 9 передается наковальне 6 и используется для

разрушения горной породы на забое скважины. Полая втулка 17 занимает нижнее положение, и цикл работы повторяется. Возвратно-поступательное движение ступенчатого поршня 8 используется для возбуждения приза- бойной обратной промывки скважины, для чего в нижней наковальне 6 уста- новлены всасывающий 25 и нагнетательный 24 клапаны.

Формула изобретения Гидроударник, включающий корпус,

5 цилиндр с размещенным в нем ступенчатым поршнем, связанным с бойком, клапанный блок и подпружиненную относительно пориня тягу, отличающийся тем, что, с целью

0 повышения эффективности работы гидроударника, он снабжен установленной в верхней части цилиндра распределительной камерой с впускными окнами, нижним седлом, крышкой со слив5 ным каналом, верхним седлом и стаканом с выпускными окнами, а клапанный блок выполнен в виде размещенной в распределительной камере полой втулки с осевым отверстием, причем полая

0 втулка установлена с возможностью взаимодействия с тягой, нижним и верхним седлами распределительной камеры.

9

/

fl