Гидроударник Советский патент 1977 года по МПК E21B5/00 

1

Известен гидроударник, состоящий из сборного корпуса, шлицевой гайкн, наковальни с долотом, дифференциального кольцевого клапана и поршня-молотка, подпертого упругим элементом.

В известном гидроударнике гидравлический удар прямого хода передается непосредственно поршню-молотку, что снижает к.п.д. гидроударника из-за потери части энергии гидравлического удара в разгонном трубопроводе.

Цель изобретения - повышение эффективности работы гидроударника.

Указанная цель достигается тем, что шток поршня-молотка связан с последним с помошью упругого элемента и установлен в нем с возможностью осевого перемешення относительно него.

На чертеже изображен гидроударник, продольный разрез.

Гидроударник состоит из корпуса, выполненного из двух соединенных между собой цилиндров / и 2. В цилиндре 1 выполнены отверстия 5 и 4 и кольцевой паз 5, а в цилиндре 2 - каналы 6 и 7.

В цилиндрах 1 и 2 размещаются кольцевой клапан 8 с внутренним эксцентричным кольцевым выступом 9 и отверстиями 10 и поршень-молоток // с кольцевым выступом 12. При этом диаметр окружности кольцевого выступа 12 поршня-молотка 11 меньше внутреннего диаметра окружности эксцентричного выступа 9 клапана 8. При такой конструкции указанных деталей клапан 8 может быть надет на поршень-молоток 11 или снят с него только вне цилиндра 1 гндроударника.

В цилиндре 1 гндроударника нз-за эксцентричности одного из кольцевых выступов указанных деталей соскакивание клапана 8 с поршня-молотка 11 исключается, что обеспечивает нормальную работу гидроударника. Отверстия 10 располагаются в одной плоскости но окружности клапана 8.

Снизу цилиндр / закрывается шлицевой гайкой 13, в которой размещается наковальня 14, скрепленная с долотом 15.

В шлицевой гайке 13 и наковальне 14 выполнены выхлопные каналы 16. Поршень-молоток 11.подперт на участке некомпенсированной давлением плошади пружиной 17. Вместо пружины в качестве упругого элемента может быть использован сжатый воздух или другой газообразный агент.

На наружной поверхности цилиндров / н 2 закреплен цилиндрический кожух /8, образующий с ними кольцевой канал 19, сообщаюшийся нри нижнем ноложении клапана 8 через отверстия 4, кольцевой паз 5 и отверстия 10 с подпоршневой полостью поршнямолотка 11 и постоянно соединенный через канал 7 с его надноршневой полостью 20. В цилиндре 2 над поршнем-молотком 11 размещен дополнительный дифференциальный шток 21, упертый своим передним (большим) торцом в пружину 17, а задним (меньшим) торцом постоянно сообщенный с полостью 20 и напорным трубопроводом.

Гидроударник работает следующим образом.

На чертеже детали гидроударника показаны в исходном положении, при этом клапан 8 прижат к наковальне М, выхлопные каналы 16 закрыты, отверстия 10 клапана 8 находятся напротив кольцевого паза 5 (у верхнего его края), а подпоршневая полость поршня-молотка // сообщается через отверстия 10, кольцевой паз 5, отверстия 4, кольцевой канал }9, канал 7 с надпоршневой полостью 20 н напорным трубопроводом (колонна штанг).

Промывочная жидкость, нагнетаемая насосами из трубопровода, жестко соединенного с цилиндром 2 (трубопровод на чертеже пе показан), поступает в падпоршневую полость 20 и далее через каналы 7 и /Р и отверстия 4, 5 VI 10 - в подпоршневую полость поршня-молотка 11, отводит поршень-молоток назад (по чертежу вправо). При этом ежимается пружина 17. Пройдя заданное расстояние, поршень-молоток // задевает своим кольцевым выступом 12 за внутренний эксцентричный кольцевой выступ 9 клапана 8 и отрывает его от наковальни 14, открывая выхлопные каналы 16. После этого клапан 8 движется назад самостоятельно, так как площадь переднего (нижнего) его торца больше площади заднего (верхнего) торца на величину некомпенсированной, давлением площади, сообщающейся через отверстия 3 с затрубным пространством. В начальный период перемещения назад вверх отверстия 10 клапана 8 смещаются относительно кольцевого паза 5 и оказываются перекрытыми, поршень-молоток 11 при этом останавливается, останавливается также и столб жидкости в трубопроводе и происходит гидравлический удар, который передает свою энергию через шток 21 пружине 17. Под действием разжимающейся пружины 17 порщень-молоток // устремляется вперед (влево по чертежу), вытесняя жидкость из подпоршневой полости наружу через выхлопные каналы 16. При этом поршень-молоток // встречает, движущийся ему навстречу напором выхлопной жидкости клапан 8, увлекает его вместе с собой, наносит удар по наковальне 14, скреплепной с долотом 15 и прижимает клапан 8 к наковальне 14. Вследствие этого прекращается вытеснение жидкости наружу из подпоршневой полости поршня-молотка 11, столб жидкости в трубопроводе снова останавливается и происходит гидравлический удар, который в связи с тем, что отверстия 10 клапана 8 в нижнем его положении совпадают с кольцевым пазом 5, передается через эти отверстия в подпоршневую полость поршня-молотка //. Силой гидравлического удара и избыточного давления жидкости поршень-молоток отводится назад, и процесс повторяется.

Формула изобретения

Гидроударник, состоящий из сборного корпуса, шлицевой гайки, паковальни с долотом, дифференциальных кольцевого клапана и порщня-молотка, подпертого упругим элементом, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности его работы, шток поршня-молотка связан с последним с помощью упругого элемента и установлен в нем с возможностью осевого перемещения относительно него. 13 i6 if 8 12 3