Гидроударник прямого действия Советский патент 1979 года по МПК E21B5/00 

1

Изобретение относится к технике бурения, а именно к устройствам для гидроударного бурения.

Известен гидроударник, включающий корпус, поршепь-боек и клапан 1.

Наиболее близким решением из известных является гидроударник нрямого действия, включающий корпус, порщень-боек и подпружиненный на втулке клапан {2J.

Однако в известных гидроударниках сила гидравлического удара и дросселирования жидкости через каналы, соединяющие ПОЛОСТЬ неременного объема с напорным трубопроводом, недостаточна для эффективного торможения движущихся вверх норщня-бойка и кланана. Увеличение хода клапана и всего рабочего хода приводит к снижению частоты ударов.

Целью изобретения является повыщение эффективности бурения за счет уменьщения высоты перенодъема клапана и поршня-бойка.

Это достигается тем, что клапан выполнен с осевым и радиальными каналами.

На чертеже изображен предлагаемый гидроударник, продольный разрез.

Гидроударник состоит из переходника 1, корпуса 2, клапана 3 с пружиной 4 и втулкой 5, цилиндра 6 с манжетой 7, поршнябойка 8 с пружиной 9 и шлицевого разъема 10.

Корпусные детали - переходник 1, корпус 2 и цилиндр 6 жестко связаны между собой и с щлицевым разъемом 10 с возможностью осевого перемещения. В корпусе 2 размещены порщень-боек 8, опирающийся на пружину 9, и опирающаяся на торец цилиндра 6 втулка 5, в которой на

пружине 4 расположен клапан 3. При открытом щлицевом разъеме промывочная жидкость через осевой и радиальные каналы а клапана 3, каналы поршня-бойка 8 и шлицевого разъема 10 свободно поступает

на забой. Гидроударпик при этом не работает.

Гидроздарник работает следующим образом. При постановке машины на забой шлицевой разъем смыкается, порщеиь-боек 8 пружиной 9 поднимается в верхнее положение до встречи с клапаном 3 и они продолжают совместное движение вверх (переподъем).

Перекрытие потока жидкости приводит к резкому повышению давления в клапанной камере (гидравлический удар).

При движении клапана 3 навстречу потоку жидкости его радиальные каналы а

перекрываются втулкой 5, увеличивая гидравлическое сопротивление для прохода жидкости из полости Л в полость Б.

В момент полного перекрытия этих каналов или ранее совместное движение клапана 3 и поршня-бойка 8 вверх будет ограничено. При этом наступит равновесие действующих сил: инерции движения поршнябойка с одной стороны и сил гидравлического торможения за счет гидравлического удара и гидравлического перепада в регулируемых каналах а клапана - с другой.

Затем клапан и поршень-боек с нарастаюш,ей скоростью перемеш аются вниз, сжимая пружины 4 и 9. Движение клапана вниз ограничивается торцом цилиндра 6, при этом для жидкости открывается свободный проход к забою, а поршень-боек по инерции продолжает движение и наносит удар по торцу шлицевого разъема 10. Под действием пружин 4 и 9 соответственно сначала клапан 3, а затем поршень-боек 8 возвращаются в исходное положение и цикл повторяется.

Таким образом, в гидроударнике осуществлено дополнительное гидроторможение

движения поршня-бойка и клапана вверх в момент их переподъема за счет полного перекрытия радиальных каналов клапана и образования замкнутой полости изменяемого объема, что позволило уменьшить высоту переподъема клапана и поршня-бойка и увеличить частоту ударов, т. е. повысить эффективность бурения.

10

Формула изобретения

Гидроударник прямого действия, включающий корпус, поршень-боек и подпружиненный на втулке клапан, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет уменьшения высоты переподъема клапана и поршнябойка, клапан выполнен с осевым и радиальными каналами.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 284916, кл. Е 21В 5/00, 1969.

2.Граф Л. Э. и др. Гидроударные машины и инструмент. М., «Недра, 1972, с. 64,

рис. 23.