DE2742473A1 - Stossdaempfer, insbesondere fuer bohrgeraete - Google Patents
Stossdaempfer, insbesondere fuer bohrgeraeteInfo
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- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/07—Telescoping joints for varying drill string lengths; Shock absorbers
Description
GLAWE1 DELFS, MOLL & PARTNER
i;A;i;iΓι.ύΐ·;:.· ''1OOi,:; r in,
:>a.i Λη ton Lo , V .Ll t . X,
PATENTANWÄLTE
DR-ING. RICHARD GLAWE, MÖNCHEN
DIPL-ING. KLAUS DELFS, HAMBURG
DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL, MÜNCHEN
DIPL-CHEM. DR. ULRICH MENGDEHL, HAMBURG
8000 MÜNCHEN 26 POSTFACH 37
LIEBHERRSTR. 20 TEL. (089) 22 65 48 TELEX 52 25 05
MÜNCHEN
Λ ■■ ;
2000 HAMBURG 13 POSTFACH 25/0 ROTHENBAUM-CHAUSSEE 58
TEL. (040)41020 08 TELEX 21 29 21
Stoßdämpfer, i n;; besondere für iSo;ir.<-e i>:->
te
J)io VjV f i ndun.f: betrifft ii to ^dämpfer, insbesondere hydraulische
Vj to '.'dämpfer nun So hut;' von iohrrneiJ-ie In und itohr^en t^n.^en r.exen
otöße, d i.e durch die Γ>':1πν i nrim^aenerrtie beim Rotationshohren
durch harte und rehrooliene tird format ionen erzeu/Tt werden.
En sind ve rse'i iedene Ar ton von i.Jto''dumpfem zur1 Ve''v/e
beim Ro tat ionsholiren neW:innt geworden. Die meinten vorl)e!"'inn ton Vorrichtungen sind η i h (kis i'a ;ime vn i.tmerhalh ο ines i.n Volumen vor- :indc !.'oaren ÜehM. L ters versehen. Du'-cii Verr i tü'onin1" des ehülter-
beim Ro tat ionsholiren neW:innt geworden. Die meinten vorl)e!"'inn ton Vorrichtungen sind η i h (kis i'a ;ime vn i.tmerhalh ο ines i.n Volumen vor- :indc !.'oaren ÜehM. L ters versehen. Du'-cii Verr i tü'onin1" des ehülter-
80Π8 U/0635
BAD ORIGINAL
voluniens durch eine Aufwärfcsbewegung eines unteren [Jauelernents
durch ein unteres Übergangsstück wird das eingeschlossene Gas
zusammengedrückt, so da!.} der Widerstand gegen die Aufwärtsbewegung
innerhalb eines Teleskopelemcnts erhöht wird. Wenn sich
das untere :3auteiL von dem Teleskopeleinent nach unten bewegt,
nimrit das Volumen des eingeschlossenen Gases in entsprechender
V/eise zu, so daß ein geringerer Widerstand irerea eine Aufwärtsbewegung
innerhalb des Teleskopelements auftritt. Die Bewegung
innerhalb des Te Ie3ko pe lernen ts wird normalerweise durch Kräfte
auf den iSohrmeißel ausgelöst.
lie L anderen bekannten iJtoiJdämpfern für Rotationsbohrer sind
elastomere Substanzen vorgesehen, die zwischen den Teleskopelementen
des Ljtoßdämpfers angeordnet sind. Das elastomere
Material ist bei hohen Temperaturen und bei bestimmten chemischen Umgebungseinflüssen ungeeignet, und die Lebensdauer derartiger
Vorrichtungen ist vergleichsweise kurz.
Ein anderer vorbekannter· Stoßdämpfer ist in der Uo-PS
3 3β2 ()56 offenbart und besteht aus einem mit Druckluft gefüllten
Luftkissen, dessen Volumen sich in Abhängigkeit von der Teleskopbewegung des unteren ülements innerhalb eines Gehäuses
ändert. Das bei Verwendung eines unter Druck stehenden Luftkissens als !Stoßdämpfer auftretende Problem wird insbesondere
dann ersichtlich, wenn sich das nach unten drückende Gewicht des Bohrmeißel wesentlich ändert. Da der Stoßdämpfer auf einen
vorbestirnnten Luftdruck bei einem vorgegebenen Bohrzustand ein-
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- 2 BAD ORIGINAL
gestellt werden muß, ist die Wirksamkeit des Stoßdämpfers
wesentlich verringert, wenn sich die Dohrbedindungen, ändern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Stoßdämpfer, insbesondere für Rotationsbohrgeräte zu schaffen.
Der erfindungsgemäße Stoßdämpfer ist insbesondere für einen
mit Bohrflüssigkeit betriebenen Hotationsbohrer vorgesehen und
weist ein Gehäuse auf und zeichnet sich insbesondere aus durch
a) ein erstes Verbindungsstück zwischen einem Ende des Gehäuses und dem Bohrrohr,
b) einen Anschlag für den Bohrmeißel,
c) ein zweites Verbindungsstück, durcli das das andere Ende
des Gehäuses mit dem Anschlag gleitend und abdichtend verbunden ist,
d) mehrere unabhängig arbeitende, hohle, innerhalb des
Gehäuses verschiebbare Kolben,
e) Begrenzungseinrichtungen für die Abwärtsbewegung der Kolben und durch
f) eine Leitung zwischen der Außenseite des Gehäuses und einem Differenzdruckbereich auf einer Seite jedes Kolbens.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen hydraulischen Stoßdämpfer mit einem oberen Übergangsstück,
das mit dem oberen Ende des Gehäuses verbunden ist, das mehrere axial ausgerichtete, hohle Kolben umschließt, die in dem Gehäuse
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21U2U12
gleitend angeordnet sind, wobei das untere Ende des Gehäuses mit einem unteren Übergangsstück verbunden ist, das den in
diesem gleitend angeordneten Anschlag umschließt. Die Bohrflüssigkeit strömt durch ein Bohrrohrgestänge in das obere
Übergangsstück und durch die hohlen Kolben, bevor sie den Stoßdämpfer über den Anschlag verläßt. Jeder Kolben weist einen
radial sich erstreckenden, gegen das Gehäuse abdichtenden Flansch und eine Buchse auf, die sich nach unten durch einen
Dichtring erstreckt, der mit der Innenseite des Gehäuses verbunden ist. Der Druck außerhalb des Gehäuses wird durch Bohrungen
in dem Gehäuse in eine Ringkammer zwischen dem Plansch und dem Dichtring geführt. Die Buchse wird nach unten durch eine Kraft
gedrückt, die gleich der Druckdifferenz zwischen dem Druck innerhalb des Gehäuses und dem Druck außerhalb des Gehäuses multipliziert
mit der Differenzdruckfläche des Kolbens ist.
nach
Wenn das/unten gerichtete Gewicht des Bohrmeißels einen vorbestimmten
Wert erreicht, bewegt sich der Anschlag innerhalb des Gehäuses gleitend nach oben, bis er an der Unterseite des Kolbens
anliegt. Eine weitere Erhöhung des Gewichts bewegt den Anschlag und die Unterseite des Kolbens derart, daß diese in
Eingriff mit dem nächst benachbarten Kolben kommen. Wenn das
Gewicht des Bohrmeißels sich weiter erhöht, um die nach unten gerichtete Kraft des zweiten Kolbens zu überwinden, bewegt sich
der zweite Kolben mit dem ersten Kolben und dem Anschlag nach oben, bis der zweite Kolben den darüberliegenden dritten Kolben
berührt. Dieser Vorgang kann sich für soviele Kolbenstufen wie-
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derholen, wie in dem hydraulischen Stoßdämpfer vorgesehen sind.
Eine vorbestimmte Anzahl von verschiebbaren Kolben befinden sich
in Abhängigkeit von der Druckdifferenz, von den Differenzdruckflächen
der entsprechenden folben und von dem Gewicht des Bohr-
;aei3els in gegenseitiger Anlage.
Wenn beispielsweise eine vorbestimmte Last auf einem Bohrmeißel
liegt, erreicht der Anschlag seine optimale Lage durch aufeinanderfolgende Anlagen einer vorbestimmten Anzahl von Kolben.
Wenn danach die Last durch irgendeine Betätigung plötzlich erniedrigt wird, wenn beispielsweise der Bohrmeißel durch eine
harte ürdforraation hindurchbricht, wird die Anzahl der Kolben,
die aufeinanderfolgend an dem Anschlag anliegen, durch die Bewegung
dieses Anschlages in dem unteren Übergangsstück erniedrigt. Die durch die plötzliche Änderung im Arbeitszustand des Bohrmeißels
auftretende Vibration wird irn wesentlichen durch den hydraulischen Stoßdämpfer abgeschwächt.
Es ist wesentlich, daß eine ausreichende Strömung von der Außenseite des Gehäuses zu der Ringkammer zwischen jedem entsprechenden
Dichtring und flansch und von der mittleren Strömungsleitung des Kolbens zu der Ringkammer unterhalb jedes entsprechenden
Dichtrings erfolgt, so daß jede Stufe des Stoßdämpfers eine kurze Reaktionszeit aufweist, so daß er auf sich ändernde Betriebsbedingungen
am Boden des Bohrlochs rasch reagieren kann.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die anliegende
Zeichnung näher erläutert. JSs zeigen:
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/ο
2 7 A 2 Λ 7 3
Pig. 1 eine Quernchnittsans icht in Längsrichtung des hydraulischen
StoUdd'npfers, wobei der Anschlag in dem Gehäuse
teilweise zurückgezogen ist,
Pig. 2 eine Querschnittsansicht in Längsrichtung des hydraulischen
Stoßdämpfers, wobei der Anschlag au3 dem Gehäuse
voll ausgefahren ist,
Pig. 3 eine Querschnittsansich fc in Längsrichtung des hydraulischen
otoßdämpfers, wobei der Anschlag vollständig in das Gehäuse eingezogen ist,
Pig. 4 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 in
Pig. 1,
Pig. b eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in Pig. 1 ,
Pig. 6 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 6-6 in Pig. 1 und
Pig. 7 eine vergrößerte Ansicht eines Teils des hydraulischen Litoßdämpfers mit der ersten Kolbenstufe.
In Pig. 1 ist ein hydraulischer Stoßdämpfer 10 dargestellt, der ein oberes Übergangsstück 12 aufweist, das mit Hilfe eines
Gewindes 14 mit einem Bohrgestänge verbunden wird. Eine mittige
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Strömungsleitung 16 erstreckt sich durch das obere Übergangsstück
12 und nimmt Bohrflüssigkeit aus dem Bohrgestänge auf. Das obere
Übergangsstück 12 1st mit einem Gehäuse 18 mittels Gewinden 20 verbunden. Ein unteres Übergangsstück 22 ist mit !Ulfe von Gewinden
24 mit dem Boden des Gehäuses 1 8 verbunden.
Innerhalb des unteren Übergangsstücks 22 ist mit Hilfe einer Keilverzahnung 28 ein Anschlag 26 angeordnet, wie dies insbesondere
in Fig. 6 dargestellt ist. Hit Hilfe der Keilverzahnung 28 kann der Anschlag 26 entlang der Längsachse des Stoßdämpfers 10 zwischen
Begrenzungen frei gleiten. Die untere Begrenzung des Anschlags 26 wird durch einen Spaltring 30 bestimmt. Der Spaltring 30 wird
durch identische Zylinderhälften gebildet, wobei der Zylinder entlang der Längsachse getrennt ist und wobei die Hälften aneinander
anliegen. Der Gpaltring 30 umschließt den oberen Abschnitt des Anschlages 26. Ein nach innen gerichteter Flansch 32 des Spaltrings
30 wird in einem Einschnitt 34 des Anschlages 26 aufgenommen. Wenn der Anschlag 26 innerhalb des unteren Übergangsstücks 22 in
seine unterste Stellung nach unten verschoben wird, kommt der Boden 36 des Spaltrings 30 in Anlage an der Oberseite 38 des unteren
Übergangsstücks 22, um eine weiter nach unten gerichtete Bewegung zu verhindern. V-förmige Schlitze 40 (vergleiche insbesondere
Pig. 5) erstrecken sich über die gesamte Länge des Spaltrings 30, um zu verhindern, daß Bohrflüssigkeit in der Ringkammer 42 eingeschlossen
wird, wodurch der Anschlag 26 gegen eine Längsbewegung arretiert wird. Der Aufbau des Spaltrings 30 ist insbesondere aus
Pig. 5 in Verbindung mit Pig. 1 ersichtlich.
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Unterhalb der Keilverzahnung 28 sind schräge Kreuzbohrungen
vorgesehen, die mit einer mittigen Strömungsleitung 46 des Anschlages
26 verbunden sind. Die schrägen Kreuzbohrungen 44 gestatten
den Durchtritt von Waschflüssigkeit in die Keilverzahnung
28. Dichtungen 48 zwischen dem Anschlag 26 und dem unteren Übergangsstück
22 verhindern den Durchtritt von Bohrflüssigkeit. Der
Druck PO außerhalb des hydraulischen Stoßdämpfers 10 ist kleiner als der Druck PI innerhalb des Stoßdämpfers, und zwar um einen
Betrag, der im wesentlichen gleich dem Druckabfall in dem nicht dargestellten Bohrmeißel ist. Der Anschlag 26 ist normalerweise
mit einem nicht dargestellten Bohrmeißel mit Hilfe von Gewindestücken 54 verbunden. Eine Aufwärtsbewegung des Anschlages 26
wird, wie im folgenden näher beschrieben wird, durch die obere Begrenzung beschränkt, die am Widerlager einer Schulter 50 mit
dem Boden 52 des unteren Übergangsstücks 22 ausgebildet ist.
Innerhalb des Gehäuses 18 sind mehrere hohle Kolben angeordnet,
die als erster, zweiter, dritter, vierter und fünfter Kolben 121, 122, 123, 124 bzw. 125 bezeichnet sind. Die Kolben weisen ähnliche
Bauteile auf und bestehen aus Planschen 82, 98, 100, 102 bzw. und aus sich nach unten erstreckenden Buchsen 70, 90, 92, 94
bzw. 96. Die Buchsen sind gleitend in Dichtringen 56, 106, 108, 110,bzw. 112 geführt, die mit Hilfe von Hohlschrauben 58 mit dem
Gehäuse verbunden sind, die Bohrungen 64 aufweisen, die sich durch das Gehäuse 18 erstrecken.
Im unbelasteten Zustand gemäß Pig. 2 ist jeder der Kolben von
dem benachbarten Kolben über einen bestimmten Abstand getrennt,
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30 daß sie bei einer Aufwärtsbewegung des Anschlags nacheinander betätigt werden.
Unter Bezugnahme auf Pig· 7 wird im folgenden eine nähere Beschreibung
der Kolben und der Dichtringe für den ersten Kolben gegeben. Die Anordnung und die Arbeitsweise jedes Kolbeno ist
identisch, ils ist bevorzugt, das Gehäuse gemäß der Beschreibung
einstückig auszubilden. Es kann jedoch wünschenswert sein, das Gehäuse in Segmenten aufzubauen, wobei jedes Segment einen einzelnen
Kolben mit dem Dichtring beherbergt, der einstückig mit dem Gehäusesegment ausgebildet ist.
Ein Dichtring 56 wird durch Hohlschrauben 58 oberhalb des Anschlags 26 festgehalten. Der Dichtring 56 dichtet mit dem Gehäuse
18 mit Hilfe einer Dichtung 60 ab. Die Schrauben 53 weisen eine Bohrung 64 auf, die die Außenseite des Gehäuses 18 mit einer
Ringkammer 63 verbindet, die zwischen dem Dichtring 56 und der Buchse 70 des ersten Kolbens 121 ausgebildet ist. Die Buchse 70
ist gleitend und abdichtend mit Hilfe einer Dichtung 72 innerhalb des Dichtrings 56 geführt. Der Boden 74 der Buchse 70 weist mehrere
Kreuzschlitze 76 auf, so daß Druckflüssigkeit durch die Bohrung strömen kann, so daß sie auf den gesamten Boden 74 der Buchse 70
und auf die Oberseite 80 des Anschlags 26 einwirkt. Mit Hilfe von Kreuzschlitzen 76 kann die Flüssigkeit in die Kammer 75 einströmen
und aus dieser herausströmen.
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Der Kolben 121 weist einen sich radial erstreckenden Plansch
02 auf, der in Gleitdichtverbindung mit dem Gehäuse 18 über eine Dichtung 84 steht. Wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, wird
auf die Fläche 86 unterhalb des radial sich erstreckenden Flansches
82 ein Druck PO über die Ringkammer 68 und die Leitung 64 ausgeübt. Der Druck PI wirkt auf die obere Fläche 88 sowie auf
die untere Fläche 74 des Kolbens 121. Der Druck PO wirkt auf die Fläche 86. Die auf den Kolben 121 einwirkende resultierende Kraft
ist der Druck PI - PO multipliziert mit der Fläche 86.
In Fig. 2 ist der hydraulische Stoßdämpfer 10, der oben in Verbindung mit Fig. 1 beschrieben worden ist, so dargestellt,
da.i der Anschlag 26 voll ausgefahren ist, wobei der Boden 36
des Spaltringis 30 an der Oberssite 38 des unteren Übergangsstücks
22 anliegt. Der Kaximalabstand trennt die Schulter 50 von der Unterseite 52 des unteren Übergangsstücks 22. Unter Bezugnahme
auf jede der aufeinanderfolgenden Stufen oberhalb des Anschlags 2o wird ersichtlich, daß die Kolben 121, 122, 123, 124
und 125 in ihrer vollen unteren Lage sind, so daß auf jeden Kolben eine nach unten gerichtete resultierende Kraft einwirkt, die
gleich ist PI - PO multipliziert mit der Druckdifferenzfläche des
jeweiligen Kolbens, insbesondere der Größe der Fläche 86. Die primäre Differenzfläche jedes Kolbens kann dadurch verändert werden,
daß die Querschnittsfläche der Buchse verändert wird.
Als Beispiel sei angenommen, daß bei Verwendung des hydraulischen Stoßdämpfers 10 der Druckabfall im Bohrmeißel etwa
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27Λ2Λ73
59,5 kg/cm2 (850 psi) beträgt, d.h. PI - PO beträgt etwa
59,5 kg/cm2 (850 psi). Wenn die wirksame Fläche des Anschlags 26,
die durch die Dichtungen 48 festgelegt wird, etwa 139,4 cm2
(21,6 in. sq.) beträgt, so ist die durch den Druckabfall bewirkte, nach unten gerichtete Kraft gleich 59,5 kg/cm2 · 139,4 cm2
= 8291,6 kg (18360 los), die den Anschlag 26 in die unterste Lage drückt. Daher müssen beim normalen itohrvorgang insgesamt
8292 kg (18360 lbs) auf den Bohrmeißel nach unten drücken, un
die nach unten gerichtete Kraft des Anschlags 26 zu überwinden. Wenn die Last 8292 kg (18360 lbs) übersteigt, gleitet der Anschlag
26 in der Keilverzahnung 28 nach oben, bis er am Boden des Kolbens 121 anliegt.
Der Kolben 121 bildet die erste Stufe des hydraulischen Stoßdämpfers 10. Der Kolben 121 wird durch eine Kraft nach unten
gedrückt, die gleich PI - PO (385,5 kg; 850 lbs) multipliziert mit der Fläche 86 des Flansches 82 ist. Es sei angenommen, daß
die Fläche 86 etwa 73,5 cm2 (11,4 in. sq.) beträgt. Dann ist die nach unten gerichtete Kraft auf der ersten Stufe gleich 385,5 kg
(850 lbs) multipliziert mit 73,5 cm2 (11,4 in. sq.), d.h. gleich
4395,3 kg (9690 lbs). Wenn die Last des Bohrmeißels um zusatz liehe
4395,3 kg (9690 lbs) zugenommen hat, so daß sie nunmehr 12723 kg (28050 lbs) übersteigt, werden der Anschlag 26 und die
erste Stufe nach oben bewegt, bis diese erste Stufe an der zweiten Stufe anliegt.
Wenn die Fläche unterhalb des Flansches 98 des Kolbens 122 73,5 cm2 (11,4 in. sq.) beträgt, muß die Last auf dem Bohrmeißel
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durch zusätzliche 4 395 kg (9690 lbs) auf eine Gesamtlast
erhöht werden, die 17119 kg (37740 lbs) auf dem Bohrmeißel übersteigt, bevor eine nachfolgende Aufwärtsbewegung des
Anschlags 26 erfolgt. Jede Last über 17119 kg (37740 lbs) bewegt den Anschlag 26, die erste Stufe und die zweite Stufe
de3 hydraulischen Stoßdämpfers 10 nach oben, bis die zweite Stufe an dem Kolben 123 anliegt.
Es sei nunmehr angenommen, daß die Fläche unterhalb des
Flansches 100 der Buchse 92 etwa dO,64 cm^ (12,5 in. sq.)
beträgt, so daß die zusätzliche Kraft, die notwendig ist,
um die dritte Stufe anzuheben, gleich 4831 kg (10650 lbs) für eine Gesamtlast über 21938 kg (48365 lbs) beträgt. Wenn
die last des Bohrmeißels 21938 kg (48365 lbs) übersteigt, bewegen
sich der Anschlag 26, die erste, die zweite und die dritte Stufe nach oben, bi3 die dritte Stufe an dem vierten
Kolben 124 anliegt.
Falls die wirksame Fläche der beiden verbliebenen Stufen ebenfalls HO,6 cm2 (12,5 in. sq.) betragen, so ist eine Last
von 26757 kg (50990 lbs) bzw. 31577 kg (69615 lbs) erforderlich,
u.n diese Stufen zu verschieben.
Wenn die Gesamtauslegung des hydraulischen Stoßdämpfers durch die Last von 31577 kg (696I4 lbs) gemäß obigen Beispiels
überschritten wird, liegt die Schulter 50 des Anschlags 26 auf
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dem Boden 52 des unteren Übergangsstücks 22 auf. Jede zusätzliche
Last wird direkt durch das Gehäuse 18 von dem nicht dargestellten Bohrgestänge auf den nicht dargestellten Bohrmeißel
übertragen. Ein typisches Beispiel eines hydraulischen Stoßdämpfers 10, bei dem diese Grenzauslegung überschritten ist,
ist in Pig. 3 dargestellt, wo jede Stufe des Stoßdämpfers
von ihrem entsprechenden Stützblock angehoben ist und die Schulter 50 des Anschlags 26 an dem Boden 52 des unteren Übergangsstücks
anliegt. Pig. 1 zeigt eine typische Arbeitsstellung, wo die Stufen eins, zwei und drei von ihren entsprechenden Stützblöcken 56,
bzw. 108 angehoben sind. Die dritte Stufe liegt auf dem Boden der
vierten Stufe auf; jedoch ist die zusätzliche, nach unten gerictitete
Kraft der vierten Stufe nicht überschritten.
Aufgrund der Änderungen in den gebohrten Formationen unterliegt die last des Bohrmeißels raschen Änderungen. Die oben
beschriebenen Stufen des hydraulischen Stoßdämpfers 10, der bei
typischen Arbeitsdrucken und Lasten beschrieben worden ist, bewirkt eine Dämpfung der Stöße aufgrund von Änderungen der Last
des Bohrmeißels. Andernfalls würden die Stöße auf das Bohrgestänge übertragen werden.
Die Ansprechgenchwindigkeit des Stoßdämpfers wird durch die
Größe der Bohrungen 64 in den hohlen Schrauben 58 3owie der Nuten 76 bestimmt.
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In diesem Zusammenhang wird darauf hingewiesen, daß die nach
unten gerichtete Kraft von jeder Stufe des hydraulischen Stoßdämpfers 10 durch Änderung des Druckabfalls im Bohrmeißel verändert
werden kann. Der Druckabfall im Bohrmeißel kann durch Ändern der strömungsgeschwindigkeit an der Oberfläche oder durch
eine Änderung der üinströrnverengung im Bohrmeißel variiert werden.
Ein übliches Verfahren zum weiteren Beschränken der Strömung durch
den Bohrmeißel würde darin bestellen, eine Kugel, die üblicherweise als "frac ball11 bezeichnet wird, an der Oberfläche einzusetzen.
Die Kugel würde sich durch das Bohrgestänge und den hydraulischen Stoßdämpfer 10 zum Bohrmeißel hin bewegen und in
einer der Verengungen in dem Bohrmeißel, zur Anlage kommen. Durch
Beschränken oder vollständiges Unterbrechen der Strömung durch eine der Bohrungen des Bohrmeißels wird der Druckabfali im Bohrmeißel
wesentlich erhöht. Da die auf jede Stufe einwirkende Kraft direkt vom Druckabfall im Bohrmeißel abhängt, wird die zum Überwinden
der nach unten gerichteten Kraft jeder aufeinanderfolgenden Stufe des hydraulischen Stoßdämpfers 10 erforderliche Kraft unmittelbar
erhöht.
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Claims (8)
1. ofcoßdänpf er, insbesondere für mit lohrflünsigkeit betriebene
Rotations-Erdbohrer, nit einem Gehäuse, r, e 1' e η η ζ
e i C h η e t durch
a) ein erstes Verbindungsstück (12) zwischen einem Ende des
Gehäuses (18) und dein Bohrgestänge,
b) einen Anschlag (26) für den Bohrmeißel,
c) ein zweites Verbindungsstück (22), durch das das andere Ende des Gehäuses (18) rait dem Anschlag (26) gleitend und
abdichtend verbunden ist,
d) mehrere unabhängig arbeitende hohle, innerhalb des Gehäuses
(18) verschiebbare Kolben (121 bis 125),
e) Begrenzungseinrichtungen für die Abwärtsbewegung der Kolben (121 bis 125) und durch
f) eine Leitung (64) zwischen der Außenseite des Gehäuses (18) und einer Differenzdruckfläche auf einer Seite jedes
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Kolbens (121 bis 125).
2. Stoßdämpfer nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet , daß das erste Verbindungsstück (12) ein mit
dem einen Ende des Gehäuses (18) verbundenes oberes Übergangsstück
aufweist.
3. Stoßdämpfer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß das zweite Verbindungsatück (22) ein mit
dem anderen Ende des Gehäuses (18) verbundenes unteres Übergangsstück aufweist.
4. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet ,
a) daß die Kolben (121 bis 125) jeweils einen sich nach außen erstreckenden Plansch (82, 98, 100, 102, 104) aufweisen,
von dem aus sich eine hohle Buchse (70, 90, 92, 94, 96) nach unten erstreckt und der in Gleitdichtung mit dem
Gehäuse (18) steht,
b) daß mehrere Dichtringe (56, 106, 108, 110, 112) innerhalb
des Gehäuses (18) angeordnet sind, in denen die hohle Buchse (70, 90, 92, 94, 96) abdichtend geführt ist, und
c) daß die Leitung (64) unterhalb des Flansches (82, 98, 100,
102, 104) und oberhalb des Dichtrings (56, 106, 108, 110, 112) mit der Außenseite des Gehäuses (18) in Verbindung
8099U/063|
steht.
5· Stoßdämpfer nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Dichtringe (56, 106, 108, 110, 112)
durch hohle Schrauben (58) festgehalten sind, durch deren Bohrung (64) die Verbindung mit der Außenseite des Gehäuses (18) hergestellt
wird.
6. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (26) nach oben
verschiebbar ist und an dem untersten Kolben (121) anliegt, wobei jeder Kolben (121 bis 125) im Abstand zum benachbarten Kolben
angeordnet und nach oben bis zur Anlage an diesem verschiebbar ist.
7. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß der Anschlag (26) eine obere
und eine untere Begrenzung aufweist, die mit Widerlagern am anderen Ende des Gehäuses oder in dessen Nähe zusammenwirken,
um eine Gleitbewegung des Anschlags (26) über die Begrenzungen hinaus zu verhindern.
8. Stoßdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichn et, daß der Anschlag (26) nach oben
bis zum untersten Kolben (121) verschiebbar ist, wenn die Last auf einem mit dem Anschlag (26) verbundenen Bohrmeißel einen vorbestimmten
Betrag übersteigt, und daß der Anschlag (26) den Kolben (121) nach oben bewegt, wenn die Last auf dem Bohrmeißel einen
zweiten vorbestimmten Wert übersteigt, der größer ist als der
erste vorbesti mmte V/ert.
9· Stoßdämpfer nach Anspruch 8, dadurch fr e k e η η zeichnet
, daß ,jeder Kolben (121 bis 125) eine Dämpfungsstufe bildet, wobei ,jede Stufe am Roden jeder unmittelbar darüber-Ii
elenden Stufe anlieft, wenn die Last fortschrei tend größere
Werte übersteigt.
8098U/0635
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/729,194 US4067405A (en) | 1976-10-04 | 1976-10-04 | Hydraulic shock absorber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2742473A1 true DE2742473A1 (de) | 1978-04-06 |
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ID=24929976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19772742473 Withdrawn DE2742473A1 (de) | 1976-10-04 | 1977-09-21 | Stossdaempfer, insbesondere fuer bohrgeraete |
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US (1) | US4067405A (de) |
JP (1) | JPS5345601A (de) |
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