Гидроударная буровая машина Советский патент 1977 года по МПК E21B6/02 

(54) гаДРОУДАРНАЯ БУРОВАЯ МАШИНА

1

Изобретение относится к устройствам для буре1тя скважин и шпуров, в частности к машинам ударно-поворотного действия.

Известна гидроударная буровая машина, включающая сборный корпус i с каналами, под пружиненный дифференциальный поршень-молоток, кольцевой клапан и механизм поворота с зубчатым колесом, установленным на наковальне.

Недостатком указанной машины является отсутствие надежной связи между частотой действия гидроударника и механизмом его. поворота, что снижает эффективность бурения.

Цель изобретения - повышение прьизводительности труда при работе машины в качестве выносной ударной машины.

Указанная цель достигается тем, что механизм поворота выполнен в виде сдвоенного гидроцилиндра с поршнями, имеющими обший шток и разные рабочие площадки, один из которых снабжен подпружиненной собачкой, взаимодействующей с зубчатым колесом на наковальне , причем кольцевой клапан выполнен с зонотниковым распределителем, обеспечивающим гидравлическую связь через каналы в корпусе полостей рабочего и холостого ходов сдвоенного гидроцилиндра с напорным трубопроводом.

На фиг. 1 изображена предлагаемая гидроударная буровая машина, продольный ризрез; на фиг. 2 - разрез А-А фиг.. 1.

Гидроударная буровая машина состоит из цилиндров 1-3 (фиг. 1 и 2), закрытых с торцов гайками 4, 5 и 6 соответственно. В цилиндре 1 сделаны кольцевые пазы 7-9 и каналы 10-14. Канал 1О является выхлопным. В цилиндре 2 предусмотрены отверстия 15 для сообщения с атмосферой. Цилиндры 3 выполнены сборными и разделены перегородками 16 на две полости 17 н 18, Площадь сечения полости 17 меньше площади сечения полости 18. Цилиндр 1 каналами 12 сообщен с большими полостями 18 цилиндров 3, а каналами 13 - с их меншими полостями 17. Патрубок 19 через шланг 2О ,(условно показан штрих-пунктиром), н патрубки - каналы 21 и 22 соединен с напорным трубопроводом. В цилиндре 1 размещается зубчатое колесо 23 с наковальней 24, скрепленной с буровой штан- гой 25, ока1гчивающейся долотом иш чертежах не изображено). В цилиндре 1 располагается дифференциальный кольцевой кла пан 26 с эксцентричным кольцевым высту1ШМ 27, отверстиями 28 и наружным кольцевым назом 29, поршень-молоток ЗО с наружным кольцевым выступом 31 и осевой камерой 32, в которую входит полый шток 33 гайки 5. Над поршнем - молотком 30 у тановлена пружина 34. В цилиндрах 3 размещаются соответственно дифференциальные поршни-толкатели 35 с подпружиненными собачками 36, сцепленные при своем рабочем ходе с зубьями колеса 23. Средняя утон1 шенная часть ди1}д})ере1щиальных порш- )1ей-толкателей 35 расположена эксцентрично относительно продольной центральной оси соотвегствуюших цилиндров 3. Это сделано с целью исключения поворота поршней-толкателей 35 в цилиндрах 3. На/дпоршневые полости больших ступеней цилиндров 3 сооб щены отверстиями 37 с атмосферой. Цилинд ры 3 выполнены сборными. В них предусмо рены кольцевые пазы 38 и 39 и отверстия 4О и 41, служащие для прохода жидкости в cooтвelXJтвyюшиe полости цилиндров 3. Патрубок 42 и сюевой канал 43 служат Ш1Я 11(;ступления промывочной жидкости в uojiiXTb буровых штанг. Гидроударная машина работает следующим OUp.KiOM. 11а11ор)1ая жидкость поступает в иадпорiiJin-Miyio камеру 32 и через шланг --О, патpyijuK 1), отверстия 28 - в подпоршпевую полость иорлшя - молотка ЗО, отводя поршень молоток 30 от наковальни, так как площадь ) торца больше площади верх ж.ч-о горца. lacTb иок;-1М11.ч1снр(.))4аиной давлс 1 ием площади сообщается через отверстия J.5 с атмос1|1ерой. (.)дно1Ц)ем(;нио напорнсш жидкость, поступая че()ез канал 13 в полсють 17, перемеluaoi- порипш-толкатели 35 (на фиг. 2 прогни часовой стрелки) с помощью собачек .U зубчатое колесо с наковальней 24 и бу )oi(и шташой 25 поворачиваются на заданный угол. Жидкость из полостей 18 вытесняется черг:.) отверстия 41 и каналы 12 в кольце .oii паз 8, откуда через канал 1О поступает и птмос юру. Сжшз пружину 34, пор)11ень-молоток 30 а.маовлет своим кольпевым выступом 31 за .путренннй эксцентричный копьцевой выступ 27 клапана 20 и отрьп ает последний от 1|,-1К(11.альни , открывая кольцевой зазор .vf(/:;iiy нако1 альней 2- и цилтишром 1 для 1м.,-| ЖИ/1КОСТИ из иодноршне-бойковой по.ч:.-1 и. 1 irw-.ro 1-(1го как оп ерстня 2-3 окажутся перекрытыми, кольцевой паз 2SJ клапана 26 соединяет кольцевые пазы 8 и 9 между собой, а сообшение между пазами 7 и о прекращается, так как кольцевой паз 29 клапана 26 перемешается назад. Тогда нш10(ная жидкость входит через пазы 9 и 8 и каналы 12 и 13 в полости 17 и 18 цилиндров 3, а так как шюшади сечения иолс-Ютей 18 больше плошадей сечения полостей 17, то давлением жидкости из полостей 18 поршни-толкатели 35 отходят назад (по часовой стрелке на фиг. 2), расцепляясь собачками 36 с зубчатым колесом 23, которое в этот период остается непоА1вижпык1 под осевым усилием подачи. Иоршеш.-молоток ЗО остана1гливаетх::(, остана} ливает«::я также столб жидкости в шла)пчг над ним и происходит 1идравлический удар, под действием которого и избьпочного давления жидкости на дно камеры .J2, а также действия рсгзжимаюшейся нружины 34 поршень-молоток ЗО устремляется вперед (влево по чертежу), вытес1ыя жидкость из подпорш}1е-молотковой полости наружу через открывшийся кольцевой зазор между цилиндром 1 и наковальней 24 и далее через выхлопной канал 10. При этом порше)(ь-молоток ЗО встречает дьшжуш.ийся ему навстречу под напором выхлопной жидкости клапан 26, увлекает его вместе с собой, наносит удар по наковш1ьпе 24, скреЕгленной с буровой штангой 25, прижимает клапан 26 к наковальне 24 (это положение изображено на фиг. 1). Вследствие этого прекрсицается вытеснение жидкости наружу из подпо.ш1немолотковой пилости, столб жидк1х;ти в подводящих и ла}1гах снова 1Х:танавливается и происходит гидравлический удар, который, в связи с тем, что О1верстия 28 в (гереднем крайнем положении клапана 2G совнадают с кольце 4ым нагюм ., передается через эти отверстия и iioniioiJiJuie-Mt.i/ioPKOiiyKi лость. Силой гидравлического удара и избыточного дш1ления жидк(х;ти поршень-молоток 30 отводится пампа, .ч порпши-то ткатели 35 совсршакп свой рабочий ход, поворачивая с помощью собачок 36 ;:1убчато{г KI.лесо 23 на заданиьп угол, и процесс повторяется. Формула изобретения Гидроударпая буровая машина, пключаюшая сборный Koprijc с ка шламн, подпружинёншлй ди(н|)ере}И1иальны11 поршепь-молоток, кольцевой клапан и механизм по11() с зубчатым колесом, устлпоплоипым H/J наковальне, о т л и ч а ю ш , я с я тем, , с целью пoв.t JlOIП я производи ге.чыюсг тру-да при работе ее в качестве выносной ударной машины, механизм поворота выполнен в виде сдвоенного гндроцилиндра с поршнями. имеющими общий шток и разные рабочие площади, один из которых снабжен подпружинен- 5 ной собачкой, взаимодействующей с зубчатым колесом на наковальне, причем кольцевой клапан выполнен с золотниковым распределителем, обеспечивающим гидравлическую связь через каналы в корпусе полостей рабочего и холостого ходов сдвоенного гидроцилиндра с напорным трубопроводом.