Погружной пневмоударник Советский патент 1993 года по МПК E21B4/14 E21C3/24 

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным для бурения скважин, и может быть использовано в горной и строительной промышленности.

Целью изобретения является повышения мощности за счет увеличения суммарной площади сечения выхлопных каналов.

На фиг.1 изображен предлагаемый пневмоударник, продольный разрез; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В-на фиг.1.

В корпусе 1, соединенном посредством ниппеля 2 с буксой 3, с возможностью возвратно-поступательного движения размещен ударный поршень 4, разделяющий цилиндрическую полость корпуса на камеру 5 рабочего хода и камеру 6 холостого хода.

Поршень 4 имеет ступенчатую форму и содержит центральный канал 7, кольцевые расточки 8, 9, радиальные 10, 11 и местные продольные 1.2, 13 каналы. В центральном .канале 7 установлена воздухораспределительная трубка 14 с каналами 15, 16 и штоком 17, которая посредством резьбовой втулки 18 закреплена в переходнике 19, имеющим резьбовое соединение с корпусом 1 и резьбу 20 для соединения со ставом штанг, Передняя Ступень поршня 4 центрируется в ниппеле 2, содержащем местные продольные-21 и радиальные 22 каналы. В буксе 3 посредством шлицевого соединения закреплена буровая коронка 23, удерживаемая от выпадения стопором 24, который закреплен фиксатором 25. В передней части фуксы 3 на посадочной цилиндрической поxj

О 00

О

ел

верхности 26 выполнены местные продольные каналы 27, а в ее задней части - шлице- вые выступы 28. При этом угловое расположение каналов 27 аналогично угловому расположению выступов 28. На переднем торце буксы с выходом в продольные каналы 27 выполнены местные радиальные каналы 29. Буровая коронка 23 содержит хвостовик 30 со шлицевыми впадинами 31, имеющими выход в продольные каналы 27 и головку 32, армированную твердосплавными вставками и опирающуюся на передний торец буксы 3. В хвостовике 3, и головке 32 выполнены каналы 33, 34, зазоры между шлицевыми выступами 28 буксы 3 и шлицевыми впадинами 31 хвостовика 30 образуют сквозные каналы 35, соединяющие промежуточную выхлопную полость 36 с продольными; каналами 27, При работе пневмоударника на воздушно-водяной смеси с повышенной концентрацией воды в буксе 3 дополнительно могут быть выполнены радиальные отверстия 37, соединяющие полость 36 с затруб- ным пространством, а для улучшения очистки забоя в. головной части 32 буровой коронки выполнены наклонные каналы 38. Причем, наклонные каналы 38 могут быть получены посредством инструмента, которым нарезают шлицы на хвостовике буровой коронки, Погружной пневмоударник работает следующим образом,

При включении пневмоударника энергоноситель по каналам 15, 16, 9, 10, 13 поступает в камеру 6 и обеспечивает холостой ход поршня 4. В период холостого хода шток 17 перекрывает канал 7 и обеспечивает изоляцию камеры 5 от окружающего пространства. При перекрытии расточки 9 наружной поверхностью трубки 14 подвод энергоносителя в камеру 6 прекращается, и в дальнейшем при открытии поршнем 4 каналов 22-из нее происходит выхлоп в полость 36 и далее в окружающее пространство, При этом часть отработанного энергоносителя по каналам 21, 22, 33, 34 поступает непосредственно на забой скважины, а другая часть - по каналам 21, 22, 35, 31, 27, 29, 38 удаляется в призабойную зону. При выполнении каналов 37 часть отработанного энергоносителя из полости 36 поступает в затрубное пространство. Это позволяет при работе на воздушно-водяной смеси устранить образование водяных пробок на входе в каналы 35, что улучшает продувку приза- бойной части скважины. При дальнейшем перемещении поршня 4 каналы 16 открываются в расточку 8 и энергоноситель по каналам 15, 16, 8, 11, 12 поступает в камеру 5 и наполняет ее. Происходит торможение поршня, который останавливается, а затем со5

вершэет рабочий ход. При разобщении расточки 8 с каналами 16 подвод энергоносителя в камеру 5 прекращается,.а в дальнейшем при выходе штока 17 из канала 7 из нее происходит выхлоп. Отработанный энергоноситель через каналы 12, 11,7, 33, 34 поступает на забой скважины, а другая его часть из полости 36 по каналам 35, 31, 27, 29, 38 и каналам 37 удаляется в окружающее пространство. К этому времени происходит сообщение расточки 9 с каналами 16, и энергоноситель по каналам 15, 16, 9, ТО, 13 поступает в камеру 6. Происходит удар поршня 4 по хвостовику 30 буровой коронки, и

5 цикл повторяется.

Формул а изобретения 1. Погружной пневмоударник, включающий корпус, размещенный в последнем

0 ударный поршень,, который делит полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, систему воздухораспределения, буксу под хвостовик буровой коронки с посадочной цилиндрической поверхностью в передней части и шлицевыми выступами в ее задней части, хвостовик буровой коронки со шлицевыми впадинами, образующими со шлицевыми выступами буксы сквозные каналы, имеющие выход в местные продоль0 ные каналы между хвостовиком и буксой, .которые посредством выполненных на переднем торце буксы местных радиальных каналов связаны с затрубным пространством, отличающийся тем, что, с целью

5 повышения мощности за счет увеличения суммарной площади сечения выхлопных каналов, местные продольные каналы между хвостовиком коронки и буксой, выполнены на посадочной цилиндрической поверхно0 сти последней с выходом на передний ее торец и имеютугловое расположение, аналогичное угловому, расположению шлицевых выступов буксы, при этом местные продольные каналы сопряжены со шлицевыми впади5 нами на.хвостовике буровой коронки, а в буксе выше ее шлицевого соединения с хвостовиком буровой коронки выполнена промежуточная выхлопная полость, сообщенная со сквозными каналами.

Q 2. Пневмоударник по п.1, о т л и ч а ю- щ и.й с я тем, что в задней части буксы выполнены радиальные отверстия, сообщающие промежуточную выхлопную полость с затрубным пространством.

5 з. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что в головной части буровой коронки, примыкающей к ее хвостовику, выполнены наклонные к забою скважины каналы, сопряженных продольных каналов с призабойным пространством.

Использование: изобретение позволяет повысить эксплуатационную надежность и ударную мощность за счет новой конструкции выхлопного тракта каналов, реализация которых обеспечивает повышение прочности буксы в наиболее опасных призабойных сечениях и увеличение суммарного проходного сечения выхлопного тракта, что улучшает очистку камер пневмоударника от отработанного энергоносителя и повышает его мощность. Сущность изобретения: выхлопные каналы выполнены на внутренней посадочной цилиндрической поверхности буксы в виде местных продольных каналов, имеющих выход на передний ее торец и расположенных аналогично угловому расположению шлицевых выступов буксы, причем каналы выполнены по длине такими, что обеспечивают, их сообщение со щлицевыми впадинами на хвостовике буровой коронки, а на переднем торце буксы выполнены местные радиальные каналы и в головной части буровой коронки выполнены накладные каналы, сообщающие продольные каналы с призабойным пространством, при этом в задней части буксы выполнены радиальные отверстия, сообщающие промежуточную выхлопную полость с затрубным пространством, 2 з.п.ф-лы, 4 ил. ел с