Погружной пневмоударник Советский патент 1992 года по МПК E21C3/24 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к погружным пневмоударникам для бурения разведочных скважин.

Известен пневмоударник, включающий в себя корпус, камеры рабочего и холостого ходов, ударник, воздухораспределительное устройство, клапан дополнительного впуска энергоносителя, клапан продленного выхлопа, обратный клапан, верхний переходник.

Недостатком такого пневмоударника является низкая производительность при бурении по крепким породам обусловлен ная недостаточной энергией yfljpa вуслови ях бурения разведочные скважин.

Наиболее близким fro технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является погружной пневмоударник, содержащий корпус аз ещен ный в корпусе ударник -делящий его полость на камеры рабочего и холостого ходов, корпус клапанной коробки с каналами для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, обратный клапан, впускной клапан и пружину.

Недостатком такого пневмоударника также является низкая производительность при бурении по крепким породам, обусловленная недостаточной энергией единичного удара.

Цель изобретения - повышение производительности при бурении по крепким породам за счет увеличения энергии единичного удара.

Поставленная цель достигается тем, что в погружном пневмоударнике, содержащем корпус, размещенный в корпусе ударник, делящий его полость на камеры рабочего и холостого ходов, корпус клапанной коробки с каналами для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, обратный клапан, впускной клапан и пружину, между корпусом клапанного узла и клапаном выполнен кольцевой дросселирующий канал для периодического сообщения камеры рабочего хода с атмосферой через систему каналов, при

этом впускной клапан подпружинен относительно корпуса клапанного узла.

Кольцевой дросселирующий канал необходим для более четкой работы впускного 5 клапана.

Выполнение впускного клапана подпружиненным относительно корпуса клапанного узла позволяет обеспечить поступление энергоносителя в камеру рабочего хрда в 10 течение всего рабочего хода ударника до выхлопа, что значительно повышает среднее давление в рабочей камере и повышает энергию удара.

На чертеже изображен погружной пнев15 моударник, разрез.

Пневмоударник включает в себя корпус 1, размещенный в корпусе ударник 2, делящий полость корпуса 1 на камеры рабочего 3 и холостого 4 ходов, корпус клапанного

20 узла 5 с каналом 6 между корпусом 1 и

рабочим цилиндром 7, который является воздухораспределительным устройством, обратный клапан 8, подпружиненный пружиной 9, впускной клапан 10, подпружинен25 ный пружиной 11 относительно корпуса клапанного узла 5. Между корпусом последнего и впускным клапаном 10 выполнен кольцевой дросселирующий канал 12, который периодически соединяет камеру 3 рабо30 чего хода с атмосферой через каналы 13-16 и кольцевую проточку 17. Рабочий цилиндр 7 имеет впускные каналы 18, которые периодически перекрываются впускным клапаном 10, и кольцевой выступ 19, на который

35 опирается впускной клапан 10. В нижней части рабочего цилиндра 7 имеется проточка 20. Ударник 2 имеет осевой канал 21 и радиальные каналы 22. В нижней части пневмоударника расположен клапан-труб40 ка 23, который крепится в хвостовике 24. В верхнем переходнике 25 имеется отверстие 26 для впуска энергоносителя. В корпусе клапан ногоузла 5 имеются дополнительные радиальные каналы 27 для продувки сква45 жины.

Пневмоударник работает следующим образом.

Во время запуска пневмоударника ударник 2 находится в камере 4 холостого хода. Энергоноситель поступает через отверстие 26 в верхнем переходнике 25 по каналам 6 клапанного узла 5 в затрубное пространство между корпусом 1 и рабочим цилиндром 7 и далее в камеру 4 холостого, хода. Ударник 2 начинает движение. При достижении последним конца клапана- трубки 23 происходит выхлоп из камеры 4 холостого хода, а ударник 2 движется по инерции до проточки 17 в рабочем цилиндре 7. При этом камера 3рабочего хода сообща ется с атмосферой через дросселирующий канал 12 и каналы 13-16. После попадания выступа ударника 2 в проточку 17 происходит впуск энергоносителя в камеру 3 рабочего хода, и впускной клапан 10 под действием давления в камере 3 открывает впускные каналы 18 для дополнительного впуска энергоносителя. При этом впускной клапан 10 вступает во взаимодействие с вы- ступом на корпусе клапанного узла 5, и камера 3 рабочего хода становится герметичной. Ударник 2 начинает обратное движение. При этом давление в камере 3 рабочего хода будет оставаться практически равным сетевому до момента выхлопа, когда радиальные каналы 22 ударника 2 совместятся с проточкой 20 в рабочем цилин-, дре 7 и выхлоп произойдет по осевому каналу 21 ударника 2. Произойдет удар по хвостовику 24, и цикл повторится. Для дополнительной продувки скважины служат каналы 27 в корпусе клапанного узла 5, по которым энергоноситель проходит по кольцевой проточке 17 и каналам 13-16. Если обратный клапан 8 находится в верхнем положении, то продувка не происходит, так

как радиальный канал в верхнем переходнике 25 перекрыт цилиндрической частью обратного клапана 8. Этот же клапан при отсутствии давления в сети перекрывает радиальный канал в верхнем переходнике 25 и тем самым герметизирует камеру 3 рабочего хода.

Конструкция такого пневмоударника позволяет получить за счет увеличения энергии удара большую скорость бурения, что может составить значительный эконо- мический эффект, особенно в твердых породах.

Отсутствие отверстия в корпусе повышает его надежность и всего пневмоударника в целом. Кроме того, лучшая очистка скважины от шлама за счет интенсивной продувки увеличивает также скорость бурения.

Формула изобретения

Погружной пневмоударник, содержащий корпус, размещенный в корпусе ударник, делящий его полость на камеры рабочего и холостого хода, корпус клапанного узла с каналами для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, обратный клапан, впускной клапан, пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при бурении по крепким породам за счет увеличения энергии единичного удара, между корпусом клапанного узла и впускным клапаном выполнен кольцевой дросселирующий канал для периодического сообщения камеры рабочего хода с атмосферой через систему каналов, при этом впускной клапан подпружинен относительно корпуса клапанного узла.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение производительности бурения по крепким породам за счет увеличения энергии единичного удара. Пневмоударник содержит корпус 1, ударник 2, который делит корпус 1 на камеры (К) рабочего 3 и холостого 4 ходов, корпус клапанного узла 5 с каналами для впуска энергоносителя в К 3; обратный клапан 8, подпружиненный пружиной 9, и впускной клапан 10. Между корпусом клапанного узла 5 и впускным клапаном 10 выполнен кольцевой дросселирующий канал 12 для периодического сооб