Погружной пневмоударник Советский патент 1992 года по МПК E21C3/24 E21B4/14 

Изобретение относится к области горной промышленности и геологоразведочной технике и может быть использовано при конструировании погружных пневмоудар- ников для бурения взрывных и разведочных скважин.

Известен погружном пневмоударник 1, имеющий неподвижный шток, в верхней части которого размещен подвижно относительно штока обратный клапан Недостатком данного технического решения является сложность конструкции. Шток, не являясь золотником, служит только для размещения обратного клапана и разрядки его внутренней полости

В качестве прототипа выбран погружной пневмоударник 2, включающий цилиндр, поршень - ударник и переходник с размещенным в нем и в ударнике центральным ступенчатым воздухораспределительным штоком-золотником.

Недостатком является низкая эксплуатационная надежность и малая долговечность, заключающаяся в том. что при отключении сжатого воздуха происходит за- шламовывание пневмоударника.

Целью изобретения является повышение долговечности путем предотвращения зашламовывания при одновременном повышении надежности работы пневмоудар- никз

Указанная цель достигается тем, что в конструкции пневмоударника, содержащего цилиндрический корпус, размещенный в последнем поршень-ударник, делящий полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, установленный в переходнике, входящий в осевой канал поршня-ударника.

4 С 00

JSb

ступенчатый воздухораспределительный шток-золотник с рядом воздухе распределяющих отверстий в его нижней, обращенной к инструменту части, воздухоподводящий канал, шток-золотник выполнен с закрепленным в торцевой части большей ступени последнего, запорным элементом для перекрытия воздухолодводящего канала, и установлен с возможностью осевого перемещения относительно переходника посредством размещенной в переходнике пружины, при этом на большей ступени штока-золотника выполнен дополнительный ряд радиальных воздухоподводящих отверстий.

На чертеже изображен общий вид погружного пневмоударника, причем левая часть изображена, когда пневмоударник работает и сжатый воздух поступает в него, а правая часть, когда сжатого воздуха нет и запорный элемент закрывает воздухопод- чводящий канал.

Погружной пневмоударник содержит цилиндрический корпус 1, поршень-ударник 2, переходник 3, ступенчатый воздухораспределительный шток-золотник 4, имеющий в верхней части большую ступень 5 и ее торцевую часть 6, в которой закреплен запорный элемент 7. В верхней части шток- золотник 4 имеет ряд радиальных воздухоподводящих отверстий 8, а в нижней части ряд воздухораспределяющих отверстий 9. Нижний торец 10 штока-золотника 4 постоянно находится в области низкого давления (выхлоп, продувка). В переходнике 3 размещена пружина 11, которая верхним торцом упирается через кольцо 12 в большую ступень 5 штока-золотника 4. Поршень-ударник 2 имеет две внутренние полости: верхнюю 13 и нижнюю 14. Верхняя полость 13 верхними наклонными каналами 15 и продольными пазами 16 соединена с камерой обратного хода 17, а нижняя полость 14 нижними наклонными каналами 18 и продольными пазами 19 соединена с камерой прямого хода 20. Центральный канал 21 поршня-ударника 2 постоянно сообщен с атмосферой. В верхней части пневмоударника размещена штанговая втулка 22 с воз- духо под водящим каналом 23, а в нижней части буровая коронка (на рис. не показана), по хвостовику которой наносит удары поршень-ударник 2, имеющий осевой канал 24.

Пневмоударник работает следующим образом. Сжатый воздух, подводимый к штанговой втулке 22, по воздухоподводяще- му каналу 23 производит давление на поверхность запорного элемента 7, который закреплен в торцевой части 6 большой ступени 5 штока-золотника 4. Ввиду того, что

нижний торец 10 штока-золотника 4 находится в области низкого давления, пружина 11 сжимается в запорный элемент вместе со штоком-золотником 4, перемещаясь вниз до

упора кольца 12 в торец переходника 3, открывает по воздухоподводящему каналу 23 доступ сжатому воздуху в пневмоударник (см. левую часть фиг.). Далее через радиальные воздухоподводящие отверстия 8 сжатый воздух поступает во внутреннюю полость штока-золотника 4, затем через нижние воздухораспределительные радиальные отверстия 9 в какую-либо из рабочих камер. Если радиальные отверстия 9 находятся в зоне верхней внутренней полости 13 поршня-ударника 2, то сжатый воздух через верхние наклонные каналы 15 и продольные пазы 16 поступит в камеру обратного хода 17. В это время камера прямого хода 20

посредством наклонных каналов 18, продольных пазов 19 и центрального канала 21 соединена с атмосферой, т.е. осуществляется выхлоп из нее. Поршень-ударник 2 перемещается вверх, радиальные отверстия 9

штока-золотника 4 размещаются в нижней полости 14 поршня-ударника 2. Сжатый воздух по нижним наклонным каналам 18 и продольным пазам 19 поступает в камеру прямого хода 20. В это время камера обратного хода 17 соединена с атмосферой, Таким образом поршень-ударник 2 совершает возвратно-поступательное движение в цилиндре 1 и наносит удары по буровой коронке (на фиг. не показана). При отключении

сжатого воздуха шток-золотник 4 под действием пружины 11 перемещается вместе с запорным элементом 7 вверх и последний закрывает воздухоподводящий канал 23 штанговой втулки 22 (см. правую часть фигуры). Это приводит к тому, что внутри пневмоударника создается избыточное давление, которое препятствует зашламо- выванию.

В конструкции пневмоударника штокзолотник 4 выполняет не только свою основную функцию - воздухораспределение, но одновременно выполняет функцию обратного клапана. Тем самым обеспечивается надежный запуск в обводненных скважинах

и полностью исключается зашламовывание.

Формула изобретения

Погружной пневмоударник, содержа- щий цилиндрический корпус, размещенный в последнем поршень-ударник, делящий полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, установленный в переходнике, входящий в осевой канал поршня-ударника ступенчатый воздухораспределительный

шток-золотник, с рядом воздухораспреде- ляющих отверстий в его нижней обращеннойкинструментучасти, воздухоподводящий канал, отличающий- с я тем, что, с целью повышения долговечности путем предотвращения зашламовы- вания при одновременном повышении надежности в работе, шточ-золотник выполнен с закрепленным в т( /девой части боль0

шей ступени последнего запорным элементом для перекрытия воздухоподводящего канала и установлен с возможностью осевого перемещения относительно переходника посредством размещенной в переходнике пружины, при этом на большей ступени штока-золотника выполнен дополнительный ряд радиальных воздухоподводящих отверстий.

Использование: относится к горной промышленности и геологоразведочной технике и может быть использовано при конструировании погружных пневмоудар- никое для бурения взрывных и разведочных скважин. Сущность изобретения: погружной пневмоударник содержит цилиндр, пор- шень-ударник и переходник с размещенными в нем и в ударнике центральным ступенчатым воздухораспределительным штоком-золотником. Новым в конструкции пневмоударника является то, что в верхней торцовой части штока-золотника жестко укреплен запорный элемент, а сам шток-золотник подпружинен относительно переходника и имеет возможность перемещаться в осевом направлении. Это устройство выполняет функцию обратного клапана. 1 ил.

а