Гидроударная буровая машина Советский патент 1979 года по МПК E21B1/28 

кольцевым пазом 29, поршень-молоток 30 с нару:кным кольцевым выступом 31 и осевой камерой 32, в которую входит полый шток 33 гайки 5. Между поршкем-молотком 30 и гайкой 5 установлен упругий элемент (пружнка или воздушный аккумулятор) 34. В цилиндрах 3 размеш,аются соответственно дифференциальные поршни-толкатели 35 с подпружинеииыми собачками 36, сцеплеииые при своем рабочем ходе с зубьями колеса 23. Средняя утонёииая часть дифференциальных поршней-толкателей 35 расположена эксцентричио относительно продольной центральной оси соответствуюш,их цилиидров 3. Это сделаио с целью исключения нроворота поршней-толкателей 35 в цилиндрах 3.

Вода для промывки бурильной скважины подводится через патрубок 37, осевой канал 38 наковальни 24 и полость штанги 25. Надиоршневые полости больших ступеней цилиндров 3 сообшены отверстиями 39 с атмосферой. Цилиндры 3 выполнены сборнымн. В них предусмотрены кольцевые пазы 40, 41 и отверстия 42, 43, служащие для прохода жидкости в соответствующие полоети цилиндров 3. Профиль зубчатого колеса 23 может быть различиым, так на фиг. 2 и фиг. 3 показаны два различных профиля зубьев зубчатого колеса 23, которые могут быть приемлемы для дайной машины.

На фнг. 1 и фиг. 2 детали гидроударной машины показаны в исходном положении, при этом клапан 26 прижат к наковальне 24 и жидкость из подпоршне-молотковой полости не может выходить наружу, отверстия 28 клапана иаходятся напротив кольцевого паза 9, в силу чего подпоршне-молотковая полость 1юри1ня-молотка 30 сообщается через отверстия 28, пазы 9, каиалы 13, патрубок 15, шланг 20, патрубки 21, 22 и присосдиксниьп ; к патрубку 22 шланг (на чертежах не показан) с напорным трубопроводом. Одновременно с иаиорным трубоироводом сообп1еиы каналами 13 меиьшие полости 18 цилиидров 3. Напорная жидкость из трубопровода (или насоса) поступает через патрубок 22 в надиоршневую камеру 32 и через патрубок 21, шланг 20, патрубок 15, каиалы 13, иазы 9, отверстия 28 в подиоршневую полость поршня-молотка 30 и через иазы 40, отверстия 42 в полости 18 рабочего хода иоршней-толкателей 35 отводит поршень-молоток 30 назад (вправо по чертежу), так как плошади его обтекаемых иапориой водой торцов иеравны (площадь нижнего торца больше площади верхнего торца), а часть некомпенсированной давлением площади сообщается через отверстия 16 с атмосферой. Одновременно напорная жидкость перемешает поршни-толкатели 35 вперед по часовой стрелке (на фиг. 2 против часовой стрелки) , осуществляя с помощью собачек 36,

сцепленных в этот период с зубчатым колесом 23, поворот этого колеса с наковальней 24 и буровой штангой 25 па заданный угол. Жидкость из полостей 19 вытесняется 5 больптими ступенями поршней-толкателей 35 через отверстия 43, пазы 41, канал 12, пазы 8, 29, 7, каналы 11, 10 в атмосферу. Пройдя заданное расстоя.чис и сжав пружииу 34, поршень-молоток 30 задевает

10 своим кольцевым 31 за внутренний эксцентричиый кольце1юй выступ 27 клапана 26 и отрывает клапаи 26 от иаковалыш 24, открывая кольцевой зазор между иаковальией 24 и цилиндром 1 для выхода жидкости из иодпоршие-молотковой иолости. Дальнее клаиан 26 движется иазад самостоятельио вследствие своей дифференциальиой формы и иаличия некомпе1 сированиого давлением промежутка,

0 сообщень ого каналами 14 с атмосферой. При этом отверстия 28 смещаются отиосительио кольцевого паза 9 и оказываются перекрытыми, кольцевой паз 29 клапаиа 26 соединяет кольцевые пазы 8 и 9 между собой, а сооби1,сние между пазами 7 и 8 прекращается, так как кольцевой паз 29 клаиаиа 26 иеремещается назад. Напориая жидкость входит через пазы 9, 29, 8, каналы 12, 13, паз 40, отверстия 42, 43, паз 41

0 в полости 18 и 19 цилиидров 3, а так как площади сечения полостей 19 больще илощадей сечеиия полостей 18, то давлением жидкост из полостей 19 иоршии-толкатели 35 отходят назад против часовой стрелки (по часовой стрелке на фиг. 2), расцеиляясь своими собачками 36 с зубчатым колесом 23, которое в этот период остается неподвижным под осевым усилием подачи. Порщеиь-молоток 30 остаиавливается,

0 останавливается также столб жидкости в шлаиге над ним и происходит гидравлический удар, под действием которого и избыточного давления жидкости на дпо камеры 32, а также действислг разжимаюи1,ейся

5 пружины 34 поршень-молоток 30 устремляется вперед (влево по чертеж}), вытесияя жидкость из подпоршне-молотковой полости иаружу через открывшийся кольцевой зазор между цилиидром 1 и иаковаль0 ией 24 и далее через выхлопной канал 10. При этом поршень-молоток 30 встречает движущийся ему навстречу под напором выхлопной жидкости клаиаи 26, увлекает его вместе с собой, ианосит удар ио иако5 вальне 24, скреиленной с буровой штангой 25, прижимает клапаи 26 к наковальне 24 (это положеипе изображено на фиг. 1), вследствие чего прекращается вытеснение жидкости наружу из подпоршне-молотко0 вой полости и снова столб жидкости в подводящих шлангах останавливается и происходит гидравлический удар, который в связи с тем, что отверстия 28 в переднем крайнем иоложении клапана 26 совпадают с кольцевым пазом 9, передается через эти