Устройство для соединения магистрали сжатого воздуха с буровой штангой Советский патент 1983 года по МПК E21B17/02 

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к устройствам для соединения магистрали сжатого воздуха с буровой штангой, используемых при бурении скважин с при менеиием пневмоударников.

Известно устройство для соединения магистрали сжатого воздуха с буровой штангой, включающее патрон, подводящую муфту и механизм фиксации, соединяющий патрон с буровой штангой 1.

Недостатком такого устройства является то, что механизм фиксации вьшолнен в виде резьбового соединения. Это ведет к увеличению затрат времени на соединение патрона с буровой штангой, что снижает скорость проходки скважин.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для соединения магистргши сжатого воздуха с буровой штангой, включающее патрон с поршнем, механизм фиксации для соединения патрона с буровой штангой, подводящую втулку для соединения с магистралью сжатого .воздуха и уплотнение 2.

Основным недостатком такого устройства является быстрый износ уплот- нения в результате частого взаимодействия его внутренней поверхности- с буровой штангой. Это приводит к ненадежности работы всего устройства, обусловленной нарушением герметичности.

Цель изобретения - повышение на10дежности работы устройства за счет повышения герметичности.

Поставленная цель достигается за сче.т того, что в устройстве для соединения магистрали сжатого воздуха с

15 буровой штангой, включающем патрон с поршнем, механизм фиксации для соединения с буровой штангойг подводящую втулку для соединения с магистралью сжатого воздуха и уплотнение, в пат20роне выполнена кольцевая полость,соединенная посредством кангшов с магистралью сжатого воздуха и с атмосферой, при зтом поршень и уплотнение установлены в кольцевойполости.

25

На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид, продольный разрез.

Устройство для соединения магистрали сжатого воздуха содержит патрон

30 1, в котором соосно установлена буровая штанга 2, поршень 3 и уплотнение 4, Штанга 2 крепится к патрону 1 при помощи механизма 5 фиксации, включаю щего шарики 6, втулки 7 и пружину 8. На втулке выполнена кольцевая канавка 9. Патрон1 имеет радиальные отверстия 10 и подвижно закрепленную н нем подводящую втулку 11 с манжетами 12. Втулка 11 соединена с магистраль 13 сжатого воздуха и закреплена на патроне 1 при помощи крышки 14. Поршень 3 установлен в кольцевой полост 15 патрона 1, которая сообщена при помощи каналов 16 с магистралью сжатого воздуха и имеет направляющую часть 17 кольцевой формл. Полость 15 патрона 1, в которой размещена направляющая часть 17, при помощи кана лов 18 и 19 сообщается с атмосферой. При этом площадь поршня 3 больше площади направляющей части 17. Устройство работает следующим образом. При работе буровой машины (погруж ной пневмоударник) сжатый воздух подается к ней по магистрали через втулку 11, радиальные отверстия 10 и буровой став, состоящий из буровых штанг 2. При этом сжатый-воздух по каналам 16 попадает в кольцевую полость 15 патрона 1, взаимодействует с поршнем 3, который перемещается и прижимает своей направляющей частью 17 уплотнение 4 (резиновое кольцо) к торцу штанги 2. Так как площадь поршня 3 больше площади направляющей части 17, то сила, с кото рой направляющая часть 17 взаимодействует с уплотнением 4, прижимая его к торцу штанги 2, деформирует его и оно своими бокоЕ|ыми поверхностями Прижимается к боковым поверхностям кольцевой полости 15 патрона 1, а чтобы не возникло на поршень 3 проти водавление сжатого воздуха, попавшего в кольцевую полость 15 патрона 1 со стороны уплотнения 4, эта полость при помощи каналов 18 и 19 сообщается с атмосферой. Таким образом поршень 3 прижимает своей направляющей частью 17 уплотнение 4 к торцу штанги 2 даже при переменном зазоре между торцом штанги 2 и подводящей муфтой. Для отсоединения подводящей муфты от бурового става необходимо переместить втулку 7, подпружиненную пружиной 8, вниз до упора, при этом кольцевая канавка 9 совпадает с запорными шариками 6, которые входят в нее и освобождают штангу 2. Использование изобретения позволит увеличить эффективность проходки скважин с помощью пневмоударных машин за счет повышения надежности его работы, обусловленной снижением гатерь сжатрго воздуха. Формула изобретения Устройство для соединения магистрали сжатого воздуха с буровой штангой, включающее патрон с поршнем, механизм фиксации для соединения с буровой штангой, подводящую втулку для соединения с магистралью сжатого воздуха и уплотнение, отличающееся тем, что, с целью повышения нёшежности работы устройства за счет повышения герметичности, в патроне выполнена кольцевая полость, соединенная посредством каналов с магистралью сжатого воздуха и с атмосферой, при этом поршень и уплотнение установлены в кольцевой полости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 309126, кл. Е 21 С 3/34, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 619639, кл. Е 21 С 3/34, 1976 (прототип) .