Пневматическое устройство ударного действия Советский патент 1978 года по МПК E21B4/14 E02F5/16 

Изобретение относится к горной про мышленности и предназначенно для бурения скважин в породах, оно может быть использовано в строительстве при проходке скважин и в металлургии при обработке металлов.

Известно устройство для бурения горных пород, в котором при подаче промывочной жидкости ударный шаг совершает круговое движение, перемещаясь к стенкам корпуса и передавая рабочему наконечнику ударные импульсы IJ

Недостатками этого устройства являемся малая амплитуда вибрации ударного шара и небольшая энергия единичного удара.

Более близким техническим решением к предложенному изобретению является пневматическое ycTpoiteTBo ударного дей- ствня, содержащее корпус, трубчатые на- правл$ сщие которого образуют замкнутый контур и сведены нижними концами в наконечник, перемещаемый в корпусе ударны шар под действием давления сжатого

воздуха, подаваемого в устройство через сопло и удаляемого из него через выходные отверстия, и наков1альню, передающую ударные импульсы обрабатываемой среде Ц2.

Однако при использовании этого устройства для бурения скважин трубчатые направляющие корпуса изогнуты по радиусу, что вызывает необходимость применения в конструкции устройства труб для Направляющих с диаметрами значительно меньше, чем допускают поперечные размеры бурового снаряда. Энергия единичного удара н таком устройстве низкая.

Целью изобретения является увеличение энергии единичного удара.

Цель достигается тем, что предлагаемое устройство имеет дополнительный наконечник,- в который сведены верхние трубчатых направляющих, при этом в наконечнике смонтирован-. отражатель. Оси трубчатых направляющих могут быть параллельны оси устройства. Поверхности наковальни и отражателя для взаимс)дей- ствия с ударным шарюм выполнены сферически вогнутыми. Кроме того, отражатель может быть выполнен подпружиненным. На фиг, 1 изображено пневматическое устройство ударного действия, смонтиро ванное в буровом снаряде:-, продольный разрез; на фиг. 2 - пневматическое устройство в буровом снаряде, вид сверху; на фиг. 3 - устройство с осями трубчаты направляющих, параллельными оси устройства, и с подпружиненным oTpaKaTejieMj продольный разрез. Пневматическое устройство содержит корпус 1, трубчатые направляющие 2 и 3 которого образуют замкнутый контур и сведены под углом нижними концами 4 и 5 в наконечник 6, а верхними концами 7 и 8 под углом в дополнительный наконечник 9, Оси трубчатых направляющих 2 и 3 корпуса 1 могут быть выполнены параллельно оси устройства (фиг. З). Нижний и верхний наконечники 6 и 9 соответственно снабжены подвижными в продольном направлении наковальней Ю и отражателем 11. Торцовые поверхности 12 и 13 наковальни 1О и отражателя 11, заведенные внутрь наконечников выполнены сфери. чёски вогнутыми для взаимодейегвия с ударным шаром 14, циркулирующим под действием струи сжатого воздуха, поступающего и устройство из сопла 15. Направляющая 2 трубчатого корпуса перед соплом 15 выполнена с выходными отверстиями 16 для выхода отработанног воздуха. Наружная торцовая поверхность наковальни снабжена рабочим инструменто 17, например твердосплавным долотом. Отражатель может быть вьшолнен с упором в корпус буровог-о снаряда или подпр жиненным. Для привода устройства в работу по дают сжатый воздух в сопло 15 через бурильную колонну, переходник, подводятую трубу. Под действием струи вoздyxa выходящего из сопла 15, ударный шар 1 находящийся на поверхности 12 наковаль 10, входит Б направляющую 3 и начинает движение. При входе в верх1-шй наконечни 9 ударный шар ударяется в наклонную часть сферической поверхности 13 отра жателя 11, отскакивает от нее под углом и подхваченный потоком воздуха, устремляется в смежную направляющую 2, В ве ней части направляющей 2 ударный шар 14 разгоняется потоком воздуха и за сч полученной кине1ической энергии проходи участок с отверстиями 16, через которы отработанный сжать Й воздух выходит из устройства, и затем, подхваченный струе ит удар по наковальне 10, Далее цикл вижения по замкнутому контуру повторятся. Отработанный сжатый воздух подается рабочему инструменту для очистки забоя т шлама по канаглам в буровом снаряде. Периодически попадая под струю сжатогс воздуха, ударнь5Й шаг начинает совершать круговое движение с высокой частотой обращения. При этом часть кинетической энергии при ударе о наковальню и отра-, жатель передается рабочему инструменту, затрачиваясь на разрущение горной породы на забое скважины. Отражатель i 1 устройства может быть подпружиненным. Так как верхние концы направляющих корпуса сведены в дополнительный нако нечник 9, то направляющие могут быть установлены с минимальным зазором между собой. Вариант установки направляющих с осями, параллельными оси устройства, предусматривает монтаж направляющих вплотную друг к другу. Такое расположе ние Направляющих .позволяет получить минимальный угол удара, что также увели ивает энергию удара. Сферически вогнутые поверхности наковальни и отражателя поз«воляют точно направить ударный шар в смежную направляющую и способствуют передаче удара через большую контактную поверхность. Устройство может работать в любых пространственных положениях. Формула изобретения 1.Пневматическое устройство ударного действия, содержащее корпус, трубчатые направляющие которого образуют замкнутый контур и сведены нижними концами в наконечник, перемещаемый в корпусе ударный шар под действием давления сжатого воздуха, подаваемого в устройство Через сопло и удаляемого из него через выходные отверстия, и наковальню, передающую ударные импульсы обрабатываемой среде, отлич ающеес я тем, что, с целью увеличения энергии единичного удара, оно имеет дополнительный на конечник, Б который сведены верхние кон ijbi трубчатых направляющих, при этом в наконечнике смонтирован отражатель. 2.Устройство поп, 1,отлича юш е е с я тем, что оси трубчатых направляющих параллельны оси устройства, 3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л ичающееся тем, что поверхности наковальни и отражателя для взаимодействия с ударным щаром вьшолнены сфери