Расширитель скважин Советский патент 1982 года по МПК E21D1/06 

(54) РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН

Изобретение относится к погружным буровым устройствам для расширения скважин в крепких породах. Известен расширитель скважин, включающий блок из нескольких пневмоударников, буровые коронки и направляющий фонарь, причем расширитель снабжен полостью, разделенной на две камеры, одна из которых соединена каналами с камерами холостого хода, а вторая - с камерами рабочего хода пневмоударников, при этом один из пневмоударников выполнен в виде золотникового воздухораспределителя, соединенного с магистралью сжатого воздуха 1. Недостатками существующего расщирителя являются сложность конструкции, большая металлоемкость изготовления и малая работоспособность. Наиболее близок к изобретению расширитель скважин, включающий корпус с размещенными внутри него ударниками, воздухораспределительный механизм, установленный в его верхней части, буровые коронки, расположенные по окружности, и жестко связанный с корпусом направляющий фонарь 2. Недостатком существующей конструкции является малая эффективность использования площади поперечного сечения скважины для создания динамических нагрузок на буровые коронки. Цель изобретения - повышение эффективности работы ударников. Поставленная цель достигается тем, что расширитель скважин, включающий Ropnyc с размещенными внутри него ударниками, воздухораспределительный механизм, установленный в его верхней части, буровые коронки, расположенные по окружности, и жестко связанный с корпусом направляющий фонарь, снабжен единым поршнем, размещенным в корпусе и выполненным из упругого материала, с вмонтированными в него ударниками, расположенными по окружности против каждой буровой коронки. На фиг. 1 показан расщиритель скважин, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Расширитель скважин содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра 2, в котором размещен единый поршень 3 поступательно перемещаемый под действием сжатого воздуха. Корпус 1 в своей задней части имеет цилиндрическую проточку с резьбой 4, в которую входит цилиндр 5 с буртом 6 для клапанного седла 7. Седло 7 и клапан 8 установлены на выступе 9, выполненном над цилиндром 2 в центральной части корпуса 1. Ход клапана 8 ограничен распределителькой коробкой 10, поджатой к седлу 7 с помощью упругого элемента 11 переходником 12. Седло 7, клапан 8 и распределительная коробка 10 образуют в совокупности воздухораспределительный механизм. В нижней части корпуса установлены буровые коронки 13, удерживаемые от выпадания шпонками 14, и направляющий фонарь 15. Единый поршень 3 выполнен из упругого материала с вмонтированными в него ударниками 16, располагаемыми по окружности, каждый из которых взаимодействует с одной из буровых коронок 13. Для увеличения сцепления с поршнем на ударниках 16 выполнены риски 17. Контактирующие цилиндрические поверхности поршня 3 снабжены антифрикционными покрытиями или втулками 18. Цилиндр 2 посредством порщня 3 разделен на силовые полости прямого хода 19 и обратного хода 20, которые имеют выхлопные окна 21 и 22. Для подвода сжатого воздуха в силовую полость 19 прямого хода устройство снабжено каналами 23, проточкой 24, подклапанной полостью 25, отверстиями 26 и кольцевой полостью 27. Для подвода сжатого воздуха в силовую полость 20 обратного хода имеется подклапанная полость 28, канал 29 в центральном стержне 30 и отверстия 31. Расширитель скважин работает следующим образом. В положении, когда проточка 24 в распределительной коробке 10 постоянно сообщена с источником сжатого воздуха, а клапан 8 прижат к буртикам седла 7, сжатый воздух через надклапанную полость 28, канал 29, отверстие 31 поступает в силовую полость 20 обратного хода. При этом порщень 3 совершает обратный ход. Перед торможением поршня 3 происходит выхлоп отработанного воздуха из силовой полости 20 обратного хода через выхлопные окна 21 в цилиндре 2. За счет разности давлений в подклапанной 25 и надклапанной 28 полостях клапан 8 перебрасывается вверх, обеспечивая впуск сжатого воздуха в силовую полость 19 прямого хода через канал 23, проточку 24, подклапанную полость 25, отверстия 26, кольцевую полость 27. Поршень 3 совершает прямой ход, при этом перед ударом по коронкам 13 ударников 16 происходит выхлоп отработанного воздуха из силовой полости 19 прямого хода через окна 22. Далее цикл работы устройства повторяется. Устройство позволяет более полно использовать поперечное сечение скважин большого диаметра для повышения эффективности работы ударного механизма. Формула изобретения Расширитель скважин, включающий корпус с размещенными внутри него ударниками, воздухораспределительный механизм, установленный в его верхней части, буровые коронки, расположенные по окружности, и жестко связанный с корпусом направляющий фонарь, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы ударников, он снабжен единым поршнем, размещенным в корпусе и выполненным из упругого материала, с вмонтированными в него ударниками, расположенными по окружности против каждой буровой коронки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 393447, кл. Е 21 С 17/00, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР № 367240, кл. Е 21 С 17/00, 1971 (прототип).