Погружной пневмоударник Советский патент 1992 года по МПК E21B4/14 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 хода, ударник, воздухораспределительное устройство, клапан дополнительного впуска энергоносителя.

Недостатком такого пневмоударника является относительная сложность и низкая надежность работы, а также необходимость отдельно изготовлять обратный клапан.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является погружной пневмоударник, включающий в себя корпус, размещенный в корпусе ударник, делящий его на полость на камеры рабочего и холостого хода, корпус клапанного узла с каналами для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, обратный клапан, подпружиненный впускной клапан, установленный на обратном клапане.

Недостатком такого пневмоударника является низкая надежность работы, обус- ловленная наличием механической пружины, нестабильностью ее свойств и трением впускного клапана о поверхность обратного клапана.

Цель изобретения - повышение надеж- ности в работе пневмоударника.

Поставленная цель достигается тем, что в погружном пневмоударкике, состоящем из корпуса, ударника, камер рабочего и холостого хода, корпус клапанного узла с ка- налами для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода,обратного клапана.впускного клапана, впускной клапан выполнен в виде тороидального упругого клапана, размещенного в седле, установленного с воз- можностью перемещения относительно корпуса клапанного узла и перекрытия впускного сетевого канала. Кроме того, в верхней части корпуса клапанного узла над зоной взаимодействия тороидального упру- того клапана с корпусом выполнен в шахматном порядке ряд поперечных вытянутых по окружности прорезей.

Выполнение впускного клапана в виде тора из эластичного материала позволяет исключить механическую пружину и трение. Выполнение впускного клапана размещенным в седле и установленным с возможностью перемещения позволяет решить следующие задачи. Обеспечить взаимодействие тора с корпусом в разных местах и тем самым увеличить срок службы самого тора, кроме того когда тор находится в верхнем положении, то он герметизирует рабочую полость, т.е. служит одновременно обратным клапаном. Это позволяет существенно упростить конструкцию клапанного узла и тем самым повысить ее надежность.

Наличие прорезей в верхней части клапана позволяет, с одной стороны, обеспечить подачу энергоносителя через них, которые одновременно являются и фильтром грубой очистки для энергоносителя, кроме того, расположение ряда прорезей в шахматном порядке, вытянутых по окружности в верхней части клапана, позволяет исключить пружину для компенсации неточностей изготовления пневмоударника и одновременно служит как амортизатор в процессе работы.

На чертеже изображен погружной пневмоударник, разрез.

Пневмоударник состоит из корпуса 1, ударника 2, камер рабочего 3 и холостого 4 хода, корпуса 5 клапанного узла с каналами 6 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода, седла 7 обратного клапана,впускного клапана 8, сетевого канала 9, поперечных прорезей 10, выполненных в шахматном порядке и вытянутых по окружности, пружины 11, воздухораспределительного устройства 12, зазора 13 между впускным клапаном 8 и корпусом клапанного узла 5, дросселирующего отверстия 14 в корпусе 5 клапанного узла, проточки 15 в воздухораспределительном устройстве 12, центрального отверстия 16 в ударника 2, радиального отверстия 17 в ударнике 2, эыступа 18 в ударнике 2, проточки 19 а корпусе 1, выхлопного клапана 20 ,i в хлавикь 21.

Устройство работает следующим образом.

Во время запуска ударник 2 находится в камере 4 холостого хода, энергоноситель поступает через сетевой канал 9 в прорези 10 и по зазору между корпусом 1 и воздухораспределительным устройством 12 поступает в камеру холостого хода 4 и ударник 2 начинает движение, При достижении ударником 2 конца выхлопного клапана 20 про- исходит выхлоп из камеры холостого хода 4, а ударник 2 по инерции движется и достигает своим выступом 18 проточки 15. Происходит подача энергоносителя в камеру рабочего хода 3. Давление в камере 3 воз- растает и впускной клапан 8 под действием упругих сил сжимается и открывает зазор 13, по которому энергоноситель по каналам 6 дополнительно поступает в рабочую камеру 3. Зазор 13 остается открытым до тех пор, пока не произойдет выхлоп из камеры рабочего хода 3 через проточку 15, радиальное отверстие 17 и центральное отверстие 16 в ударнике 2 на забой. Как только давление в камере рабочего хода 3 упадет, то под действием сетевого давления впускной клапан 8 растянется, перекроет зазор 13 и камера 3 рабочего хода станет герметичной, а энергоноситель начнет поступать в камеру 4 холостого хода, и цикл повторит- ся. Для исключения вибрации седла 7 в корпусе клапанного узла 5 выполнено дросселирующее отверстие 14, которое позволяет под седлом 7 создать усредненное давление, исключающее вибрацию в процессе изменения давления в рабочей камере 3. При отсутствии давления в сети под действием пружины 11 седло 7 подни мется вместе с тороидальным впускным клапаном 8 вверх и перекроет сетевой канал 9, тем самым герметизируя полость пневмоударника, т.е. выполнена роль обратного клапана.

Конструкция такого пневмоударника позволяет существенно упростить его и тем самым повысить его надежность. Кроме того, за счет объединения в одном клапане двух функций удается уменьшить длину корпуса, что снижает затраты на его изготовление и экономит металл,

Формула изобретения

1.Погружной пневмоударник, содержащий корпус, размещенный в полости корпуса ударник, который делит ее на камеры рабочего и холостого хода, клапанный узел, включающий корпус клапанного узла, установленный с возможностью перекрытия каналов в камеру рабочего хода впускной клапан и сетевой канал для подвода энергоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе при одновременном упрощении конструкции, клапанный узел выполнен с седлом для размещения впускного клапана, который, в свою очередь, выполнен в виде упругого тора, при этом седло подпружинено относительно корпуса клапанного узла и установяено с возможностью совместного перемещения с впускным клапаном для перекрытия последним сетевого канала.

2,Пневмоударник по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с я тем, что в верхней части корпуса клапанного узла над впускным клапаном зыполнен в шахматном порядке ряд поперечных вытянутых по окружности прорезей.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к погружным пневмоударникам для бурения разведочных скважин. Цель изобретения - повышение надежности работы. Пневмоударник включает корпус 1, размещенный в полости корпуса ударник 2, который делит его полость на камеры рабочего 3 и холостого 4 ходов, клапанный узел, включающий корпус 5 клапанного узла с каналами 6 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода, седло 7 для впускного клапана 8. который выполнен в виде упругого тора. Седло 7 подпружинено относительно корпуса 5 клапанного