Термомеханическое буровое устройство Советский патент 1979 года по МПК E21C21/00 

(54) ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЕ БУРОВОЕ УСТРОЙСТЕЮ

Изобретение относится к термомеха- , ническому буровому устройству, которое может использоваться для проходки скважин различного назначения.

Известно термомеханическое буровое устройство, представляющее комбинацию пневматического ударного мехянизма и огнеструйноД горелки, камера сгорания которой размещена внутри цилиндрической коронки, воспринимающей динамическое воздействие от ударника механизма. При этом пневмоударник и камера сгорания горелки сообще ны с воздухоподводящими магистралями так, что могут избирательным образом включаться в работу с помощью воздухораспределительного механизма, который обеспечивает подачу воздуха в пневмоударник или в горелку l.

Избирательная подача воздуха в известном устройстве ограничивает облас его использования.

Более близким техническим решение к изобретению является термомеханичес

кое буровое устройство, имеющее огне- струйную горелку с соплом, камера сгорания которой соединена с магистралями подвода горючего и воздуха, механический породоразрушающий инструмент, сообщенный с магистралью подвода воздуха, и регулятор расхода подаваемого воздуха, содержащий седло и подпружиненный исполнительный орган, сочлененный с поршневым элементом, размещенным в открытой полости 2.

В этом устройстве регулируемая подача воздуха обеспечивается только в горелку в зависимости от подачи в нее горючего, а в инструмент воздух подается, когда открыты его отсечные клапаны. При их закрытии весь воздух подается в камеру сгорания горелки. Таким образом, известное устройство не приспособлено для одновременной регушфуемой почачи воздуха в горелку и инструмент.

Цель изобретения обеспечить в процессе работы устройства оптимальное йоддержание расхода восздуха при одиовре36менной. подаче его к горелке и к инструменту. Это достигается благодаря тому, что регулятор расхода расположен на магистрали подвода воздуха, к инструменту, а его исполнительный орган установлен в седле с зазором и выполнен в виде тела переменного сечения, при этом полость поршневого элемента исполнительного органа сообщена с магистралью подво- да воздуха к горелке. Исполнительный орган регулятора расхода может иметь наружную кольцевую проточку переменного профиля. На чертеже изображено термомехани- ческое буровое устройство. Устройство имеет корпус 1, в котором расположен воздушный ресивер 2, соединенный с воздухоподводящей магистралью 3, огнеструйные горелки 4 и механичесКие породоразрушающие инструменты 5, в частности шарошкк. Камера сгорания 6 каждой горелки 4 соединены с магистралью 7 подвода горючего, на выходе из которой установлена форсунка 8, и с воз духоподводящей магистралью 9, сообщенной с ресивером 2. Инструменты 5 также соединены с ресивером 2 с помощью воздухоподводящей магистрали 1О, на которой установлен регулятор 11 расхода воздуха. Регулятор 11 имеет исполнительный орган 12, нагруженный пружиной 13 (предварительное поджатие которой можн регулировать винтом 14) и соединенный с поршневым элементом 15, расположенным в открытой полости 16, сообщенной с магистралью 9 подвода воздуха в горелку 4 через ресивер 2. Как показано на чертеже, поршневой элемент 1 о и стенки полости 16 выполнены в виде. закрытого с торца сильфона. Исполнитель ный орган 12 регулятора 11 имеет наружную кольцевую проточку 17 переменного профиля и установлен с радиальным зазором а в седле 18. Регулирование расхода воздуха, подаваемого одновременно к горелкам 4 и к инструментам 5, осуществляется следующим образом. Воздух подают к горелкам 4 и инструментам 5 от ресивера 2 соответственно по магистралям 9 и 10. При запуске, чтобы весь подводимый к устройству воздух направить в горелки 4 для создания в их камерах сгорания 6 требуемого подпора и обеспечения таким образом надежного воспламенения 14 топливной смеси, исполнительным органом 12 прикрывают отверстие в седле 18 регулятора 11 путем предварительного поджатия пружины 13 винтом 14.. После запуска горелок 4 и появления в них в результате этого теплового гидравлического сопротивления возросшее давление воздуха в ресивере 2 воздействует на сильфон (порщневой элемент 15 в полости 16) .регулятора 11 и сжимает пружину 9, при этом исполнительный орган 12 перемещается в ( седле 18, увеличивая зазор а. За счет проточки 17 на исполнительном органе 12 поддерживается постоянное гидравлическое сопротивление магистралей 9 и 10 и тем самым стабилизируется работа горелок 4. В результате использования предлагаемого устройства удается уменьшить потребный расход воздуха в момент его запуска и обеспечить высокую производительность термомеханического разрушения за счет стабилизациипараметров работы горелок. Формула изобретения 1.Термомезсаническое буровое устройство, имеющее огнеструйную горелку с соплом, камера сгорания которой соединена с магистралями подвода горючего и воздуха, механический породоразрушаю- щий инструмент, сообщенный с магистралью подвода воздуха, и регулятор расхода подаваемого воздуха, содержащий седло и подпружиненный исполнительный орган, сочлененный с псршневым элементом, размешенным в открытой полости, отличающееся тем, что, с целью оптимального поддержания в процессе работы устройства расхода воздуха при одновременной подаче его к горелке и к инструменту, регулятор расхода расположен на магистрали подвода воздуха к инструменту, а его исполнительный орган установлен в седле с зазором и выполнен в виде тела переменного сечения, при этом полость поршневого элемента исполнительного органа сообщена с магистралью подвода воздуха к горелке. 2.Устройство по п, 1, отличающееся тем, что исполнительный орган регулятора расхода имеет на-

ружную кольцевую проточку переменного профиля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

9 7

№ 208603, кл. Е 21 С 21/00, 1966,

||

/7

8

ю