Погружной пневмоударник Советский патент 1991 года по МПК E21C3/24 E21B4/14 

Изобретение относится к горному делу, в частности к погружным пневматическим ударным механизмам, предназначенным для бурения скважины в породах различной крепости,

Цель изобретения - увеличение срока службы пневмоударника за счет повторного использования цилиндра путем перестановки местами буксы и переходника.

На чертеже изображен погружный пнев- моударник в конце рабочего хода, продольное сечение.

Как показано на фиг.1, предлагаемый пневмоударник содержит цилиндр 1, на одном конце которого посредством цилиндрической резьбы 2 закреплен переходник 3 с регулировочной гайкой 4 и стопором 5. Под регулировочной гайкой 4 установлена с зазором распределительная трубка 6 с центральным отверстием 7 и радиальными каналами 8. С другой стороны к цилиндру также с помощью резьбы 9 присоединена втулка 10 с каналами 11 и отверстиями 12 и закреплена на ней букса 13, в которой выполнены радиальные каналы 14с ведущими шарами 15 и каналы 16 с замковыми шарами 17, закрепленными от выпадения опорным 18 и стопорным 19 кольцами. Тела качения 15 и 17 крепит хвостовик 20 буровой коронки. Внутри цилиндра 1 установлен поршень- ударник 21 ступенчатой формы, внутри которого выполнены расточки 22 и 23, соединенные через каналы 24 - 27 с камерой 28 рабочего хода и камерой 29 холостого хода. А расточка 23 соединена с центральным сквозным отверстием 30. Камера прямого хода 28 ограничена торцом 31 переходника 3 и торцом 32 большей ступени поршня 21, а камера 29 холостого хода ограничена торцом 33 поршня 21 и торцом 34 втулки 10.

Пневмоударник работает следующим образом.

Собранный пневмоударник переходником 3 крепится к ставу буровых штанг, а в буксу 13 устанавливается хвостовик 20 буровой коронки и фиксируется от проворота и

выпадения с помощью шаров 15 и 17. Затем через став буровых штанг от буровой машины подается сжатый воздух, осевое усилие и крутящий момент. Сжатый воздух через

внутреннюю полость штанг, регулировочной гайки 4, осевой 7 и радиальный 8 каналы сжатый воздух через расточку 22 и каналы 26 и 27 поступает в камеру 29 обратного хода , а так как поршень-ударник

0 21 перекрывает своей меньшей ступенью отверстие 12 втулки 10, то под действием давления поршень 21 начинает двигаться вверх. После того как каналы 8 войдут в расточку 23, воздух через каналы 25 и 24

5 начинает поступать в камеру рабочего хода 28, а малая ступень трубки 6 войдет в центральный канал 30 п оршня 21. Под действием сжатого воздуха поршень 21 останавливается и начинает с ускорением

0 двигаться и в конце рабочего хода наносит малой ступенью удар по торцу хвостовика 20 буровой коронки. Под действием ударного импульса буровая коронка внедряется в породу и разрушает ее. Удаление

5 сжатого воздуха из камер 28 и 29 осуществляется через каналы 11 и отверстия 12 втулки 10 и через каналы 24 и 25, расточку 23 и отверстие 30 поршня 21, а далее через центральное продувочное отверстие буро0 вой коронки. Отработанный сжатый воздух захватывает буровую мелочь и удаляется с забоя в скважину.

После 250-300 ч работы пневмоударника внутреннее зеркало цилиндра 1 в зоне

5 камеры 28 рабочего хода зазор увеличивается и энергия удара падает, так как сжатый воздух проходит в зазор между стенками цилиндра 1 и большой ступени поршня 21 и не создается рабочее дэвле0 ние. Одновременно с этим часть цилиндра с длиной не подвергается интенсивному износу и может быть использовано в качестве камеры прямого хода 28. Для этого поизводят съем пневмоударника с машины, переставляют поршень на 180°, а втулку 10 с буксой 13 меняют местами, затем

опять весь пневмоударник надевают на став штанг и он продолжает работать без дополнительных запасных деталей.

Благодаря условию, что расстояние между торцами 33 и 34 выполнено равным X(0,6-0,9)Y расстояние между торцами 31 и 32 буксы 3 и поршня 21 возможна переустановка цилиндра на 180° и он продолжает работать, т.е. срок службы увеличивается вдвое без дополнительных запасных час- тей.

Возможность переустановки цилиндра 1 только возможна в данном сочетании размеров, т.е. когда X-(0,,9)Y.

Если указанное соотношение размеров выполнить меньше указанного, то при перевороте цилиндра камеры рабочего хода, т.е. неизношенной поверхности цилиндра недостаточно для создания ускорения и ударная мощность снизится, так как выве- дено, что разгон поршня осуществляется только на длине 0,6-0,9 длины камеры рабочего хода, дальше он движется по инерции.

Если указанное соотношение выпол- нить больше, то возможность переустановки цилиндра возможна, то это приведет к увеличению габаритных размеров цилиндра и возрастет вес пневмоударника, без ко-, торого можно обойтись.

Формула изобретения Погружной пневмоударник, содержащий цилиндр, на одном из концов которого закреплена посредством разъемного соединения втулка с буксой под буровую коронку, а на другом посредством аналогичного разъемного соединения - переходник под бурильные трубы, и установленный в цилиндре с возможностью возвратно-поступательного перемещения ступенчатый ударник с уменьшающимся в направлении ударного конца диаметром, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы пневмоударника за счет повторного использования цилиндра путем перестановки местами буксы и переходника, расстояние от торца ступени большего диаметра поршня-ударника в месте ее перехода в ступень меньшего диаметра до торца втулки в конце рабочего хода поршня-ударника составляет 0,6 - 0,95 расстояния от противоположного торца ступени большего диаметра, поршня-ударника до торца переходника при том же положении поршня-ударника.

Изобретение относится к горному делу и предназначено для бурения скважин в породах различной крепости. Цель - увеличение срока службы пневмоударника за счет повторного использования цилиндра (Ц) 1 путем перестановки местами буксы и переходника 3. На одном конце Ц 1 посредством разъемного соединения 9 закреплена втулка 10 с буксой 13 под буровую коронку, а на другом - посредством разъемного соединения 2 переходник 3 под бурильные грубы. Внутри Ц 1 с возможностью воэвратно-по