Пневмоударник Советский патент 1991 года по МПК E21B4/14 

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

Целью изобретения является повышение надежности работы.

На фиг. 1 представлен пневмоударник, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Пневмоударник содержит цилиндр-корпус 1, оканчивающийся внизу наковальней 2 с центральным каналом. Внутри цилиндра-корпуса 1 размещен поршень-ударник 3. в котором имеется верхняя 4 и нижняя 5 кольцевые выборки, сообщающиеся посредством каналов 6 и 7 соответственно с верхней 8 и нижней 9 рабочими камерами. В центральном канале поршня-ударника 3 расположена воздухораспределительная трубка 10, опирающаяся нижним концом о поверхность наковальни, а верхним-в торец клапана 11. Воздухораспределительная трубка 10 имеет перегородку, разделяющую центральный канал ее на две части - канал 12 питания и канал 13 разгрузки. Канал 12 имеет радиальные отверстия 14, а канал 13 разгрузки имеет радиальные отверстия 15, служащие для разгрузки верхней камеры 8 и отверстия 16, обеспечивающие разгрузку нижней камеры 9. Н , верхнем конце цилиндра-корпуса 1 расположен блокировочный узел, состоящий из и лицевой втулки и шли- цевого вала, оканчивающегося снизу полостью, в которой размещен клапан 11, имеющий с верхнего торца заглушку 17, а на наружной поверхности продольные пазы 18, сообщающимеся посредством радиальных каналов 19 с центральной полостью клапана. На фиг. 1 X - величина хода шли- цевого вала относительно шлицевой втулки, У- величина уплотнительного пояска клапана 11. На верхнем торце ударника 3 выполнен выступ 20с радиальными прорезями 21. В верхней части корпуса установлен переводник 22. Клапан 11 установлен между переводником 22 и воздухораспределительной трубкой 10.,

Пневмоударник работает следующим образом.

Пневмоударник включается посредством присоединительных резьб в состав погружного бурового инструмента и опускается в скважину. При этом за счет перекрытия центрального канала шлицево- го вала верхним торцом заглушки 17 клапана 11, занимающим верхнее положение,

под действием давления жидкости предотвращается попадание жидкости со шламом внутрь пневмоударника. По мере достижения забоя скважины и подачи сжатого воздуха детали пневмоударника занимают

положения, показанные на фиг. 1, т.е. клапан 11 упирается своим нижним торцом о верхний торец воздухораспределительной трубки 10, радиальные отверстия 14 оказываются ь зоне верхней выборки 4, а радиальные каналы 15 - в зоне нижней выборки 5. Вследствие этого нижняя камера 9 оказывается связанной с каналом 12 питания возду- хораспределительной трубки 10, поршень-ударник 3 начинает перемещаться

вверх, так как верхняя камера 8 через отверстия 6, кольцевую выборку 5, радиальные отверстия 15 и канал 13 связана с затруб- ным пространством. По мере движения поршня-ударника 3 вверх относительно воздухораспределительной трубки 10 радиальные отверстия 14 оказываются в зоне кольцевой выборки 5. отверстия 15 перекрываются стенками центрального канала поршня-ударника 3, а через отверстия 16

нижняя камера 9 сообщается с затрубным пространством. По мере движения вверх поршень-ударник 3 выступом 20 воздействует на нижний торец клапана 11, открывая прямой доступ сжатому воздуху через прорези 21 в верхнюю камеру 8. Вследствие этого происходит резкое торможение порш- ня-удаоника 3, который затем начинает двигаться зниз вплоть до нанесения удара по наковальне 2. По мере движения поршняударника 1 вниз происходит восстановление первоначального положения деталей невмоу/:арника. В момент открытия каналов 15 резко увеличивается расход воздуха клапан 11 перемещается вниз и садшся своим нижним торцом на верхний торец воздухораспределительной трубки 10.

Блокировка поршня-ударника 3 осуществляется при перемещении шлицевого вала вверх на величину X, несколько превосходящую величину У уплотнительно- го пояска клапаня 11. Вследствие этого продол ьные пазы 18 нижними своими участками оказываются в камере 8 и сжатый воздух начинает поступать одновременно и в верхнюю камеру, т.е. давление воздуха в обеих камерах становится одинаковым, и поршень-ударник 3 блокируется. Формула изобретения Пневмоударник, содержащий цилиндр- корпус, установленные в корпусе поршеньударник, делящий его на верхнюю и ниж- HKjiO оабсчие камеры, переводник, подвижныи в осевом направлении клапан, установленный с возможностью периодического взаимодействия с верхним торцом поршня-ударника, воздухораспределительную трубку с каналом питания и магистраль,

отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, клапан установлен между переводником и воздухораспределительной трубкой и выполнен с продольными наружными пазами и радиальными каналами для постоянного сообщения канала питания воздухораспределительной трубки с магистралью, а на верхнем торце ударника выполнен выступ с радиальными прорезями для периодического сообщения

верхней рабочей камеры с магистралью.