Гидроударник Советский патент 1982 года по МПК E21B1/00 B25D17/02 

(54) ГИДРОУДАРНИК

Изобретение относится к бурильной технике и может быть использовано в -горной и строительной отраслях народного хозяйства для бурения скважин в горных породах.

Известен ударный механизм, содержагчий корпус, поршень со штокои, буферную камеру, рабочий инструмент с хвостовиком 1.

Недостатком устройства является низкий КПД передачи ударного импульса от поршня к хвостовику рабочего инструмента вследствие утечек жидкости из буферной камеры.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является гидроударник, содержащий поршень со штоком, буферную камеру и хвостовик рабочего инструмента 2..

.Этот механизм имеет тот же недостаток. При ударе штока поршня по замкнутому объему жидкости в буферной камере, давление в последней резко повышается до величины, в несколько раз превьияающей давление в напорной магистрали. При таких давлениях увеличиваются утечки по зазорам между штоком поршня и корпусом, а также между хвостовиком рабочего инструмента и

корпусом. Это приводит к pe3Kotty снижению КПД передачи ударного импуль- , са от поршня к рабочему инструменту. Утечки, вредные для работы механизма, происходят во время, сжатия жидкости в буферной камере.

Цель изобретения - повышение КПД гидроударника за счет уменьшения зазбров между штоком поршня и корпусом, а также между хвостовиком рабочеГ9 инструмента и корпусом.

Поставленная цель достигается тем, что в гидроударнике, содержащем поршень со штоком, буферную камеру и хвостовик рабочего инструмента в концах штока поршня и хвостовика рабочего инструмента, размеренных в буферной камере, выполнены глухие осевые отверстия с переменные радиаль20ным- сечением.

На чертеже схематично показан гидроударник осевой разрез.

Гидроударник состоит из корпуса 1, в котором помещены с возможностью

25 осевого перемещения поршень 2 со штоком 3 и 5 востовик 4 рабочего инструмента, распределителя 5, напорный 6 и сливной 7 магистралей. Поршень 2 образует в корпусе 1 камеры

30 8 и 9. Камера 8 соединена с каналом

10, камера 9 - с каналом 11. Конец 12 штока 3 и конец 13 хвостовика 4 образуют в корпусе 1 буферную камеру 14. Конец 12 снабжен полостью 15, конец 13 - полостью 16, которые сообшенн с буферной камерой 14. Полост 15 образована отверстием 17 и проточкой 18, а полость 16 - отверстием 19 и проточкой 20. Хвостовик 4 содержит поясок 21, поме1(енный в расточке 22. Хвостовик 4 и шток 3 герметизированы в корпусе 1 уплотнениями 23 и 24. Распределитель 5 имеет два положения : 2 5 и 2 6 .

Гидроударннк работает следующим образом.

Если механизгч находится в таком положении, как показано на чертеже, жидкость из напорной магистрали б поступает в канал 10 и оттуда в камеру 8, давит на поршень 2 и перемеиает его в направлении обратного хода. Жидкость из камеры 9 по каналу

11вытесняется в сливную магистраль В буферной камере 14, в которой

находится замкнутый объем жидкости, возникает разрежение. Далее происходит переключение распределителя 5 в положение 26. Жидкость из напорной магистрали 6 поступает в канал 11 и оттуда в камеру 9, давит на поршень 2, при этом последний совершает рабочий ход. Разрежение в буферной камере 14 уменычается и конец 12 штока 3 наносит удар по замкнутому объему жидкости, заключенной в буферной камере 14. При этом давление жидкости повьЕтлается до значительной величины и происходит расширение стенок концов 12 и 13 (их форма в момент соударения схематично показана пунктиром) . Очевидно, что форма проточек 18 и 20 определяет форму концов

12и 13 при их расширении в результате соударения. Форма и размеры полостей 15 и 16, а также стенок корпуса

1 должны быть подобраны таким образом, чтобы.зазоры между корпусом 1 и концами 12 и 13 уменьшились при

соударении, но не происходило бы заклинивания деталей.

Благодаря снабжению концов штока поршня и хвостовика рабочего инструмента, помещенных в буферной камере, полостями, сооб1(ающимися с буферной камерой, При сжатии жидкости в буферной камере происходит расширение стенок концов штока поршня и хвостовика, уменьшаются зазоры и снижаются утечки жидкости из буферной камеры. Это резко повьцчает КПД соударения, т.е. передачи ударного импульса отпоршня к paбoчe IУ инструменту через жидкость буферной кагтеры. Кроме того, такая конструкция позволит сниЪить требования к качеству изготовления посадочных мест штока поршня и хвостовика рабочего инструмента в корпусе без снижения КПД механизма.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства обеспечивается за счет уменьшения потерь энергии и упрощения изготовления деталей механизма.

Формула изобретения

Гидроударник, содержащий поршень со штоком, буферную камеру и хвостовик рабочего инструмента, отличающийся тем, что, с целью повы1чения КПД гидроударника за счет уменьшения зазоров между штоком поршня и корпусом, а также между хвостовиком рабочего инструмента и корпусом, -в концах LjTOKa поршня и хвостовика рабочего инструмента, размещенных в буферной камере, выполнены глухие осевые отверстия с переменным радиальным,сечением.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 215153, кл, Е 21 В 3/08, 1965 (прототип).