Пневмоударник Советский патент 1990 года по МПК E21B4/14 

315

ри переводника 11 выполнена полость с днищем 12. На днище 12 расположен уплотнительный элемент (УЗ) 13, установленный между переводником и верх- ним концом воздухораспределительной трубки (ВП). Выполнена ВП в виде двух патрубков: верхнего 14 и нижнего 15, установленных глухими торцами друг к другу. При этом УЭ 13 установлен с возможностью ограниченного радиального перемещения и концентрично охватывает верхний конец ВП, т.е. патрубка 14, торец которого установлен с за5

зором относительно верхней плоскости полости. При подаче воздуха в-камеру 4 поршень движется вверх и совершает холостой ход. После выхлопа из камеры 4 и подаче воздуха в камеру 3 рабочего хода поршень движется вниз и в конце рабочего хода наносит удар по наковальне 9- Возникающие при этом поперечные колебания гасятся за счет свободной посадки УЭ 13, а продольные - за счет перемещения УЭ 13 вместе с переводником 11 вдоль оси. 2 ил,

Изобретение относится к погружным механизмам, используемым в горном деле при бурении скважин. Цель - повышение долговечности. Пневмоударник содержит корпус (К) 1 с наковальней 9 в нижней части. Внутри К 1 расположен поршень-ударник 2, делящий его на камеры 3 и 4 прямого и обратного ходов. Сверху на К 1 расположен узел блокировки, выполненный в виде шлицевой муфты 10 и переводника 11. Внутри переводника 11 выполнена полость с днищем 12. На днище 12 расположен уплотнительный элемент (УЭ) 13, установленный между переводником в верхним концом воздухораспределительной трубки (ВП). Выполнена ВП в виде двух патрубков: верхнего 14 и нижнего 15, установленных глухими торцами друг к другу. При этом УЭ 13 установлен с возможностью ограниченного радиального перемещения и концентрично охватывает верхний конец ВП, т.е.патрубка 14, торец которого установлен с зазором относительно верхней плоскости полости. При подаче воздуха в камеру 4 поршень движется вверх и совершает холостой ход. После выхлопа из камеры 4 и подаче воздуха в камеру 3 рабочего хода поршень движется вниз и в конце рабочего хода наносит удар по наковальне 9. Возникающие при этом поперечные колебания гасятся за счет свободной посадки УЭ 13, а продольные - за счет перемещения УЭ 13 вместе с переводником 11 вдоль оси. 2 ил.

Изобретение относится к погружным механизмам, используемым в горном деле при бурении скважин.

Цель изобретения - повышение долговечности пневмоударника.

На фиг. 1 представлен пневмоудар- ник, продольный разрез; на фиг. 2 - положение деталей верхней части пнев- моударника в момент блокировки поршня ударника.

Пневмоударник содержит цилиндр- корпус 1, внутри которого размещен поршень-ударник 2, разделяющий его внутреннюю полость на камеру прямого 3 и обратного 4 ходов. В центральном канале поршня-ударника имеется верх- няя 5 и средняя 6 полости в стенках которых выполнены радиальные каналы 7 и 8, сообщающие эти полости соответственно с камерами 3 и 4. Снизу корпус 1 оканчивается наковальней 9, служащей переходником на колонковую трубу или долото. Над корпусом 1 расположен узел блокировки, выполненный в виде шлицевой муфты 10 и переводника 11. Внутри переводника .11 выпол- нена полость с днищем 12. На днище 12 расположен уплотнительный элемент

13,установленный между переводником и верхним концом воздухораспределительной трубки, выполненной из двух патрубков верхнего .14 и нижнего 15, направленных глухими концами друг к другу. Уплотнительный элемент 13 установлен с возможностью ограниченног радиального перемещения и концентрично охватывает верхний конец патрубка

14,торец которого установлен с зазором относительно верхней плоскости полости. Воздухораспределительная

5

о о з

п

трубка имеет верхние 16, средние 17 и нижние 18 радиальные каналы.

Пневмоударник работает следующим образом.

Пневмоударник включается в состав погружного бурового инструмента и опускается в скважину. При этом за счет перекрытия центрального канала наковальни 9 обратным клапаном, занимающим верхнее положение, под действием давления жидкости предотвращается попадание загрязненной шлаком жидкости внутрь пневмоударника. По мере достижения забоя скважины детали пневмоударника займут положения, показанные на фиг. 1, т.е. верхний конец патрубка 14 войдет в центральный канал уплотнительного элемента 13, поршень-ударник 2 останется в нижнем положении, а рабочие камеры 3 и 4 че- рез каналы 7,8,16 и 17 окажутся связанными соответственно с напорной магистралью и затрубным пространством. По мере подачи сжатый воздух через центральный, канал верхнего патрубка 14 и радиальные верхние каналы 16, минуя верхнюю полость 5 и каналы 7, поступает в камеру обратного хода 4. Вследствие этого поршень-ударник 2 начнет перемещаться вверх, так как камера прямого хода 3 в это время будет связана с затрубным пространством.

По мере движения поршня-ударника 2 вверх относительно корпуса 1 и воздухораспределительной трубки радиальные каналы 16 окажутся в полости 6, средние каналы 17 окажутся перекрытыми стенками центрального канала поршня-ударника 2, а нижние каналы 18 свяжут камеру 4 обратного хода с

центральным выхлопным каналом воздухораспределительной трубки, который через центральный и отводные каналы наковальни 9 -обеспечивает сообщение с затрубным пространством. Вследствие этого камера 3 прямого хода окажется связанной с напорной магистралью (через канал патрубка 1, каналы. 7,16 и полость 6). Поэтому поршень-ударник 2 совершает рабочий ход и наносит удар по наковальне 9 который передается дальше породоразрушающему инструменту. Поперечные колебания бурового инструмента, возникающие в процессе вращения инструмента, воспринимаемые переводником 11, гасятся за счет свободной посадки упяотнительного элемента 13, на днище 12 полости переводника 11, а продольные колебания гасят ся за счет перемещения элемента 13 переводником 11 вдоль оси пневмоудар- ника.

Блокировка поршня-ударника 2 осу

ществляется при перемещении переводни-25 ником, отличающийся тем,

ка 11 относительно шлицевой муфты 10 на величину X. При этом корпус 1 с наковальней 9, поршнем-ударником и воздухораспределительной трубкой переместятся относительно днища 12 и-уп- лотнительного элемента 13 и верхний конец патрубка Tt выйдет из внутреннего канала кольца 13 на величину У. Вследствие этого сжатый воздух начнет через этот зазор поступать в верх30

35 |

что, с целью повышения долговечности, в переводнике выполнена полост с днищем, на котором с возможностью ограниченного радиального перемещения расположен уплотнительный элемент, концентрично охватывающий вер ний конец воздухораспределительной трубки, при этом торец трубки установлен с зазором относительно верхн плоскости полости.

;/

Редактор А„ Долинич

Составитель В. Зотов Техред А.Кравчук

нюю камеру 3 и поршень-ударник 2 окажется заблокированным, так как во всех камерах пневмоударника установится одинаковое давление.

При перемещении переводника 11 в нижнее положение детали пневмоудар- ника займут рабочее положение.

Формула изобретения

Пневмоударник, содержащий корпус с наковальней в нижней части, рас- положенный внутри корпуса поршень- ударник, делящий его внутреннюю полость на камеры прямого и обратного хода, воздухораспределительную трубку, выполненную в виде двух па--руб- ков, направленных глухими торцами друг к другу, узел блокировки в виде переводника и шлицевой муфты и уплот- нительный элемент, установленный между верхним концом трубки и переводником, отличающийся тем,

|

что, с целью повышения долговечности, в переводнике выполнена полость с днищем, на котором с возможностью ограниченного радиального перемещения расположен уплотнительный элемент, концентрично охватывающий верхний конец воздухораспределительной трубки, при этом торец трубки установлен с зазором относительно верхней плоскости полости.

фа г.2

Корректор С. Шевкун