Гидроударная машина для бурения скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B5/00 

Изобретение относится к технике для ударно-вращательного бурения скважин. Известна гидроударная машина, в монолитном торце поршня которой между двумя соударяющимися деталями размещен шар, перекрывающий нижнюю часть размещенного над поряинем клапана с центральным проходным каналом 1 . Известен также гидроударник, вклю чающий корпус с кольцевым выступом на внутренней поверхнорти, подпружиненный поршень-ударник, наковальню и клапанный узел, содержащий вэаикюдей ствукяций с верхним торцом поршняударника затвор и пружину 2. Недостатком таких гидроударников при работе на абразивной жидкости яв ляется постоянная площадь абразивного изнашивания и невозможность приме нения на контактирующих поверхностях клапана и поршня износоустойчивых ма териалов в связи с высокими динамическими напряжениями в зоне контакта и хрупкостью износоустойчивых материалов. По указанным причинам невозможно применение и резинопластмассовых изделий на контакте клапан-поршень. Целью изобретения является повышение износостойкости клапанного уэла. Это достигается тем, что клапанный узел снабжен подпружиненной упорной втулкой, установленной с возможностью взаимодействия с выступом корпуса и затвором, выполненным в виде шара, а также тем, что затвор выполнен из упругого материала. На чертеже представлена гидроударная машина для бурения скважин, продольный разрез. Машина состоит из сборного корпуса 1 с кольцевым выступом 2 на внутренней поверхности, поршня-ударника 3, подпружиненного элементом 4, наковальни 5 и клапанного узла. Клапанный узел содержит затвор б, выполнен ный в виде шара и взаимодействупщий с верхним торцом поршня-ударника 3, и упорную втулку 7, установленную с возможностью взаимодействия с пружиной 8, выступом 2 корпуса 1 и затвором 6. Цилиндр 9 уплотнением 10 соединяет части сборного корпуса 1. Машина работает следующим образом. При постановке машины на забой верхний торец поршня-ударника 3 вхолит в центральный .канал втулки 7 и

контактирует с затвором 6, который прижимается к втулке 7 потоком жидкости. Система клапанный узел-поршеньударник движется вниз до сжатия витков пружины 8, после чего торец поршня-ударника отрывается от затвора б и поршень-ударник 3 наносит удар по наковальне 5,

Затвор 6 вместе в втулкой 7 возвращается в верхнее исходное положение до упора в выступ 2 корпуса 1.

Как видно из принципа действия, на торец поршня-ударника действует только сила взаимодействия между затвором и торцом, а так как затвор может быть выполнен из упругого материала (например, резина, пластмасса) , напряжения на торце поршня-ударника незначительны, что Позволяет армировать его хрупким износоустойчивым элементом.

Данное выполнение гидроударных машин позволяет значительно увеличить износоустойчивость и надежность работы йашин малого диаметра, возможности уплотнения которых ограничены малыми габ ари т ами.

Формула изобретения

1.Гидроударная машина для бурения скважин, включающая корпус с кольцевым выступом на внутренней поверхности, подпружиненный поршеньударник, наковальню и клапанный узел, содержащий взаимодействующий с верхним торцом поршня-ударника затвор и пружину, отличающаяся тем, что, с целью повышения износостойкости клапанного узла, он снабжен подпружиненной упорной втулкой, установленной с возможностью взаимодействия с выступом корпуса и затвором, выполненным в виде шара.

1

2.Машина по п. 1, отлича юШ а я с я тем, что затвор выполнен из упругого материала.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Патент США 2559012, кл. 173/121, опублик. 1951.

2.Авторское свидетельство СССР №374434, кл. Е..21 В 1/06, 1970.