Обратный клапан пневмоударника Советский патент 1993 года по МПК E21C3/24 E21B4/14 

Изобретение относится к области горной промышленности и машиностроения, в частности к обратным клапанам погружных пневмоударников, используемых для бурения скважин в породах различной крепости.

Цель изобретения - повышение срока службы клапана и уменьшения его габаритов по длине за счет расположения всех рабочих частей внутри корпуса.

На чертеже изображено продольное сечение клапана предлагаемой конструкции.

Обратный клапан пневмоударника содержит полый корпус 1, на котором с одной стороны установлено седло 2 с отверстиями 3 и крышка 4 с отверстиями 5. Седло 2 и крышка 4 прижата к торцам корпуса 1 штоком б, а котором выполнены осевые 7 и радиальное отверстие 8. На средней части штока 6 ycfaHbfifleHb с возможностью осевого перемещения основание 9 с эластичным элементом 10, подпружиненных пружиной 11, а сам шток 6 жестко закреплен в средней части цилиндра 1 гайкой 12. На

обращенной к седлу 2, торцовой поверхности основания 9 выполнена кольцевая ступенчатая расточка, на большей ступени которой установлен уплотнительный элемент 10, образующий с меньшей ступенью кольцевой расточки полость 13, соединенную через отверстия 7.и 8 в штоке 6 с подводящей магистралью сжатого воздуха. Седло 2 снабжено уплотнительным элементом 15, который плотно закрывает полость буровой штанги 16, являющуюся подводящей магистралью сжатого воздуха к пнев- моударнику 17, Брусата меньшей ступени больше величины хода основания 9, а шток 6 может быть выполнен в виде болта.

Сборка клапана осуществляется следующим образом. Шток 6 вставляют во внутреннее отверстие седла 2 и надевают на него седло 9 с уплотнительным элементом tO и пружиной 11. Затем устанавливают корпус Т и крышку 4, вворачивая резьбовую часть штока 6 в ее центральное отверстие до тех пор пока седло 2 и крышка 4 своими

торцами плотно прижмется к торцам цилиндра 2, на этом сборка клапана заканчивается. Затем весь клапан вставляют в полость штанги 16 до упора полском крышки в ее торец и штангу 16 закрепляют в переходнике пневмоударника 17,

Работа клапана осуществляется следующим образом.

В полость штанги 16 подается сжатый воздух, который через отверстия 3 седла 2 давит на эластичный элемент 10. Одновременно, через отверстия 7 и 8 часть воздуха попадает в полость 13 основания 9. Под давлением сжатого воздуха пружина 11 сжимается, основание 9 вместе с эластич - ным элементом 10 перемещается вниз и воздух начинает поступать в пневмоудар- ник 17. При отключении воздуха, дааление в полости 14 и штанги 16 и отверстиях 3 резко падает, а в полости 13 оно падает медленнее. В результате, сначала упругий элемент распрямляется под воздействием внутреннего давления из полости 13, а затем основания 9 под воздействием пружины 11 перемещается вверх. Скользя по наружной поверхности штока 6, и уплотнительный элемент 9 своей торцевой поверхностью перекрывает отверстия 3 седла 2. В результате, внутренняя поверхность пневмоударника 17 оказывается отсоединенной от полости става Штанг 16, исключая при этом возникновение трубного эффекта и всасывания с забоя Скважина внутрь пневмоударника буровой мелочи.

Использование изобретения в погруж- ных пневмоударниках позволит увеличить срок службы обратных клапанов, путём исключения поломки пружины и снижения износа центрального отверстия корпуса и штока. Кроме того, за счет установки штока неподвижно в седле и крышке резко сокращается движущаяся масса запорного механизма в процессе работы, что позволяет снизить упругость пружины и сократить сопротивление потоку воздуха, повысить чувствительность клапана за счет сокращения

времени на закрывание. Изготовление корпуса клапана в виде полого цилиндра и разьединения седла корпусом упрощается технологичность изготовления клапана, а

щток приобретает еще одно свойство кроме удержания уплотнительного элемента еще и соединения седла и крышки с корпусом.

Кроме того, уменьшается габарит клапана за счет размещения седла и уплотнительного элемента внутри корпуса.

Изобретение позволит и увеличить срок службы клапана по сравнению с известными конструкциями обратных клапанов для погружных пневмоударников.

Формула изобретения

1. Обратный клапан пневмоударника, содержащий корпус с седлом и запорный механизм, включающий шток с пружиной,

установленное на штоке основание с кольцевой ступенчатой расточкой на торцевой поверхности, обращенной к седлу корпуса, и размещенный на большей ступени расточки эластичный элемент, образующий с меньшей ступенью этой расточки полость, связанную с воздухоподводящей магистралью пневмоударника, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы при одновременном уменьшении габаритов,

седло выполнено съемным и закреплено на одном из торцов корпуса, при этом запорный механизм размещен внутри корпуса, а на другом торце корпуса закреплена крышка, причем шток установлен между седлом и

крышкой и жестко соединен с ними, а основание с эластичным элементом установлено на штоке с возможностью осевого перемещения относительно последнего.

2. Клапан по п. 1,отличающийся тем, что высота меньшей ступени основания больше величины хода основания относительно штока.

3. Клапан по п. 1,отличающийся тем, что шток выполнен в виде стяжного болта, соединяющего седло и крышку с корпусом.

Использование: изобретение относится к обратным клапанам погружных пневмоудар- ников, предназначенных для бурения скважин в породах различной крепости. Сущность изобретения: клапан содержит полый цилиндр, на торцах которого установлены седло с отверстиями и крышка с отверстиями, и основание с запорным элементом и пружиной, закрепленные в центральной части штока, что повышает срок службы при одновременном уменьшении габаритов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.