Гидроударная машина Советский патент 1992 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к гидроударным машинам прямого действия.

Цель изобретения - повышение надежности в работе машины путем повышения износостойкости шагового затвора.

На фиг. 1 изображена гидроударная машина, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг 2.

Гидроударная машина содержит сборный корпус 1 с кольцевым выступом 2 на внутренней поверхности, поршень-ударник 3, подпружиненный элементом 4, наковальню 5 и клапанный узел.

Клапанный узел состоит из затвора 6, выполненного в виде шара из упругого материала, взаимодействующего с верхним торцом поршня-ударника 3 и конусообразным торцом 7 подпружиненной упорной втулки 8, внутри которой размещен шаровой затвор. Втулка 8 установлена с возможностью взаимодействия с пружиной 9, ограничителем 10 и затвором 6. Цилиндр 11 с уплотнением 12 соединяет части сборного корпуса 1.

Внутри упорной втулки 8 установлены охватывающие затвор 6 центрирующие вертикальные ребра 13.

Внутренние поверхности 14 каждой пары диаметрально расположенных ребер 13 скошены в одну сторону относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось машины и ребра. При этом образуются точки контакта 15, 16с затвором 6, смещенные относительно продольной оси 17 симметрии ребра 13.

На конусообразном торце 7 упорной втулки.8 выполнены асимметрично расположенные пазы 18.

В упорной втулке 8 выполнены обводные каналы 19 для прохода жидкости,

Гидроударная машина работает следующим образом.

При постановке гидроударной машины на забой верхний торец поршня-ударника 3 входит в центральный канал подпружиненной упорной втулки 8 и контактирует с затвором 6, который прижимается к конусообразному торцу 7 втулки 8 потоком промывочной жидкости. Под действием гидравлического удара, возникающего при перекрытии потока, поршень-ударник 3 совместно с клапанным узлом с нарастающей скоростью перемещается вниз, сжимая пружины 4 и 9. При сжатии пружины 9 клапанный узел останавливается, опираясь втулкой 8 об ограничитель 10, открывая для рабочего агента свободный проход к забою. При этом поршень-ударник 3 по инерции продолжает движение и наносит удар по наковальне 5, связанной с породоразру- шающим инструментом.

Под действием пружины 9 упорная втулка 8 с шаровым затвором б с ускорением

устремляется вверх. В некоторых случаях втулка может доходить до упора в выступ 2. После остановки упорной втулки 8 шаровой затвор 6 по инерции отрывается от конусообразного торца 7 и в результате того, что

внутренние полости 14 диаметрально расположенных ребер 13 скошены, шаровой затвор имеет возможность смещаться относительно оси симметрии 19 и при этом закручиваться потоком рабочего агента и

эксцентричными силами трения о точки контакта 15, 16 на внутренних поверхностях 14. Шаровой затвор 6, опускаясь на конусообразный торец 7, дополнительно подкручивается потоком рабочего агента, проходящего

через асимметрично расположенные пазы 18, после чего прижимается к конусообразному торцу 7 потоком рабочего агента.

После нанесения удара поршень-ударник 3 возвращается в исходное положение,

при этом в контакт с поверхностью торца поршня-ударника вступает новый участок поверхности шарового затвора, и происходит повторение цикла.

40

Формула Изобретения

Гидроударная машина, включающая сборный корпус, наковальню, подпружиненный поршень-ударник, установленную в

корпусе подпружиненную упорную втулку с внутренней торцевой конусной п аерхно- стью, затзор, выполненный в виде шара из упругого материала, взаимодействующий с конусообразным торцом упорной втулки и

торцом поршня-ударника, огличающая с я тем, что, с целью повышения надежности в работе машины путем повышения износостойкости шарового затвора, на внутренней поверхности втулки выполнены ребра, причем внутренние поверхности диаметрально противоположных ребер скошены в одну сторону относительно вертикальной плоскости, проходящей через ось машины и ребра, а на внутренней конусной торцовой поверхности упорной втулки выполнены асимметрично расположенные пазы.

Изобретение относится к буровой технике, в частности к гидроударным машинам прямого действия. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства путем повышения износостойкости шарового затвора. Гидроударная машина содержит сборный корпус 1, наковальню 5, подпружиненный поршень-ударник 3, упорную втулку (УВ) 8, Внутренняя торцовая поверхность УВ выполнена конусной, УВ установлена в корпусе 1 с подпружиниванием. Внутри УВ размещается затвор 6, выполненный в виде шара из упругого материала. Шар взаимодействует с конусной поверхностью 7 и тор

16

Фиг

А- А Затвор условно не показан

X

Я

(Риг г