Гидроударник двойного действия Советский патент 1977 года по МПК E21B5/00 E21B1/06 

1

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для бурения скважин в угольной, нефтяной и газовой промышленности.

Известеи гидроударник двойного действия, включающий кольцевой корпус, полый шток с жестко закреилеппым на нем кольцевым поршнем и узел распределения эиергоносителя 1.

Известный гидроудариик имеет невысокий КПД и малую мощность удара.

Наиболее близким к предлагаемому является гидроударник двойного действия, включающий кольцевой ударный корпус, полый шток перепускными окнами и жестко закрепленным на нем кольцевым поршнем и узел распределения энергоносителя 2J.

Недостатком этого гидроударника является постоянный расход жидкости через дроссель и перепускные окна в корпусе, которая не производит эффективной работы и снижает КПД.

С целью повышения КПД гидроударника за счет исключения непроизводительного расхода жидкости и обеспечения энергичной переброски подвижных втулок, сводя до минимума время переходных процессов, ударный корпус предлагаемого гидроударника выполнен в виде двух коаксиально расположенных труб с упругими элементами между их торцами.

которые снабжены кольцевыми клиньями, а узел раеиределения энергоносителя выполнен в виде двух подвижных подпружиненных втулок, расположенных с противоположных сторон поршня и связанных между собой толкателями, причем на поршне с двух сторои шарнирио установлены с возможностью вза: имодействия с втулкой и кольцевыми клиньями подпружиненные захваты.

Иг. чертеже показан описываемый гидроудариик двойного действия.

Он имеет кольцевой ударный корпус, выполненный в виде двух коаксиальио расиоложенных труб 1 и 2 с упругими элементами 3 и 4 между их торцами, полый шток 5 с перепускными окнами и жестко закрепленным кольцевым норшнем 6, узел распределения энергоносителя, представляющий собой две

подвижные втулки 7 и 8, оснащенные пружинами 9 и 10, расположенные на штоке с нротивоположных сторои поршня и связанные толкателями И, долото 12, закрепленное на щтоке с возможностью осевого перемещения.

На поршне с двух сторои щарнирно установлены подпружиненные захваты 13 и 14, которые взаимодействуют с подвижными втулками и кольцевыми клиньями 15 и 16, прикрепленными к верхней и нижней крышке

трубы 2.

Внутренняя нолость штока перегородкой 17 разделена на две части, из которых верхняя соединена с внутренней полостью бурового става 18, подводящего жидкость под давлением, а через промывочный канал 19 в долоте связана с затрубным пространством.

Перепускными окнами указанные части полости штока сообш,ены с рабочими камерами гидроударника, при этом окна 20 и 21 соединяют камеры с линией нагнетания, а окна 22 и 23 - с линией слива.

На чертеже показан момент, когда жидкость из полости нагнетания поступает через впускное окно 20 в верхнюю рабочую камеру гидроударника, нижняя камера в это время посредством окна 23 сообш.ена с линией слива, поэтому ударный корпус идет вверх, жидкость из нижней камеры вытесняется в затрубное постранство через промывочный канал 19 в долоте 12.

В конце хода вверх труба 2 ударного корпуса кольцевым клином 16 отжимает захват 14, тогда пружина 10, сжатая нижней крышкой трубы, не редвигает втулку 8 в верхнее положение, она закрывает сливное окно 23 и открывает впускное окно 21. В этот же момент толкатели 11 перемешают вверх втулку 7, которая закрывает впускное окно 20 и открывает сливное окно 22 в верхней рабочей камере и фиксируется захватом 13.

В результате этого жидкость под давлением поступает в нижнюю рабочую камеру и ударный корпус ускоренно идет вниз. Разогнавшись до определенной скорости, которая устанавливается расчетом, он наносит удар по торцу долота 12.

Наружная труба 1 после удара останавливается, а внутренняя труба 2 еще двигается

вниз, сжимая пружину 3, пока кольцевой клин 15 не отожмет захват 13 и не освободит втулку 7. После этого втулка перемещается вниз, происходит перемена хода и ударный корпус идет вверх. При этом энергия сжатой пружины 3 полезно используется для преодоления инерции ударной массы. Цикл работы гндроударника повторяется.

Технико-экономическая эффективность от применения данного изобретения выражается в повышении скорости бурения и надежности устройства.

Формула изобретения

Гидроударник двойного действия, включающий кольцевой ударный корпус, полый шток с перенускными окнами и с жестко закрепленным на нем кольцевым поршнем и узел распределения энергоносителя, отличающ и и с я тем, что, с целью повышения КПД, его ударный корпус выполнен в виде двух коаксиалыю расположенных труб с упругими элементами между их торцами, которые снабжены кольцевыми клиньями, а узел распределения энергоносителя выполнен в виде двух подвижных подпружиненных втулок, расположенных с противоположных сторон поршня и связанных между собой толкателями, причем на поршне с двух сторон шарнирно установлены с возможностью взаимодействия с втулкой и кольцевыми клиньями подпружиненные захваты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 202814, Е 21В 5/00, 1964.

2. Авторское свидетельство № 140004, Е 21В 5/00, 1961.

Ю