FR2504049A1 - Dispositif hydraulique de percussion - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN DISPOSITIF HYDRAULIQUE DE PERCUSSION POUR TIGES OU BARRES DE FORAGE, COMPRENANT UN PISTON PERCUTEUR COULISSANT DANS UN CYLINDRE ACTIF, UN PISTON PILOTE COMMANDANT L'ALIMENTATION DUDIT CYLINDRE ACTIF ET COULISSANT DANS UN CYLINDRE PILOTE, AVEC UN CANAL PILOTE RELIANT LES CYLINDRES PRECITES. CE CANAL PEUT ETRE MIS EN COMMUNICATION AVEC LE CYLINDRE PILOTE PAR L'INTERMEDIAIRE D'ORIFICES ECHELONNES AXIALEMENT PAR RAPPORT AU CYLINDRE ACTIF ET POUVANT ETRE OBTURES SUCCESSIVEMENT PAR UN ORGANE DE REGLAGE, CONSTITUE PAR UN PISTON DONT LA POSITION VARIE EN FONCTION DE LA VALEUR D'UNE PRESSION PILOTE, QUI AGIT SUR LE PISTON DE REGLAGE, ET EST DERIVEE DE LA PRESSION HYDRAULIQUE D'UN MECANISME D'AVANCEMENT 49, 52 QUI AGIT SUR LE TRAIN DE TIGES OU DE BARRES 47.

Description

DISPOSITIF HYDRAULIQUE DE PERCUSSION.

L'invention a pour objet un dispositif hydraulique de percussion pour un train de barres de forage, comprenant un piston percuteur coulissant dans un cylindre actif, un piston pilote comandant l'alimentation dudit cylindre actif, coulissant dans un cylindre pilote et comportant un canal pilote lequel, reliant le cylindre actif au cylindre pilote, peut être mis en communication avec le cylindre pilote par l'intermédiaire d'orifices échelonnés axialement par rapport au cylindre actif et pouvant entre obturés successivement par un organe de réglage et enfin un épaulement actif prévu sur le piston percuteur qui, pendant son propre couSissement, met successivement les orifices en contact avec une conduite d'alimentation de fluide sous pression, l'organe de réglage précité étant un piston dont la position varie en fonction de la valeur d'une pression pilote.

Dans un dispositif de percussion connu, (brevet allemand n" 24 28 236), la fréquence de percussion du piston peut Autre modifiée en faisant varier les sections li bres des canaux de dérivation en parallele,qui qui subdivisent la conduite pilote. L'inversion de la course du piston pilote est fonction de la position momentanée du piston percuteur dans son cylindre. Pendant la course de retour dudit cylindre actifs un piaulement à face active, à l'inté- rieur du cylindre, découvre successivement des gorges reliées aux différentes dérivations. Ces dernières reçoivent la pression totale d'alimentation, ce qui a pour effet d'augmenter la pression règnant dans la conduite d'alimentation du cylindre pilote à mesure que le piston percuteur recule.Le déroulement chronologique de cette augmentation de pression en fonction de la position du piston percuteur peut titre modifié grRee à des organes d'obturation ou d'étranglement, ce qui permet aussi de faire varier l'instant d'inversion à partir duquel le piston pilote provoque le début de la course d'extension du piston percuteur. Ces organes d'obturation ou d'étranglement dans les dérivations en parallèle sont réglés manuellement. Or, la pratique a montré qu'une position de réglage initiale de ces organes d'obturation ou de réglage est conservée par la sulte, en d'autres ternes que le personnel préposé ne change plus la fréquence de percussion qui a été adoptée une fois pour toutes. Cette fréquence dépend, il est vrai, de la valeur de la pression d'alimentation.

Dans le forage par percussion, la résistance opposée par la pierre au dispositif de forage est variable.

Cette résistance au forage dépend d'un grand nombre de factueurs, tels que la nature de la roche, la profondeur du trou de forage et le freinage opposé par la paroi dudit trou sur le train de tiges. Pour obtenir un avancement rapide, il est rationnel de travailler avec une fréquence de percussion élevée et une énergie par coup relativement réduite lorsque la résistance à l'avancement est faible, avec une fréquence réduite et une énergie élevée par coup lorsque la résistance est forte. Lorsque, par exemple, la couronne de forage placée à l'avant du train de tiges arrive sur une roche dure, il faut une énergie considérable par coup pour perforer une telle roche. Par contre, dans un terrain disloqué, il faut une fréquence de percussion élevée correspondant à une énergie relativement faible pour chaque percussion.D'autre part, l'énergie par coup dépend aussi de la pression hydraulique qui alimente le dispositif percuteur. Lorsque cette pression est faible, l'énergie fournie à chaque coup est plus petite que si ladite pression était élevée.

Dans un autre dispositif de percussion connu, (demande de brevet allemand enregistrée sous le nO 26 35191), l'organe pilote règlant énergie par percussion se compose d'un piston pilote coulissant dans un cylindre et découvrant ou obturant, selon sa position, différents orifices d l'intérieur du cylindre communiquant avec le cylindre principal.

Le piston est sollicite d'un côté par un ressort, tandis qu'une pression hydraulique agit sur lui en sens opposé.

Cette dernière est produite par un régulateur de pression qui permet de la faire varier manuellement. En agissant sur ce manostat, on peut donc modifier la fréquence de percussion du piston principal ou l'énergie produite par chaque coup de piston. Lorsque la résistance du terrain au forage augmente, le piston pilote doit entre décalé manuellement afin que le piston percuteur frappe à une fréquence plus réduite et avec une énergie par coup de piston plus élevée.

Là encore, la pratique a démontré qu'en règle générale, la marche dtun marteau perforateur n'est pas surveillée et que le réglage manuel du piston pilote en fonction de la résistance à la pénétration n'est Jamsis exécuté.

C'est pourquoi l'invention a pour but de créer un dispositif de percussion du type précité, dont la fréquence de percussion, donc l'énergie par coup de piston, varie automatiquement en fonction de la charge instantanée du train de tiges ou, le cas échéant, en fonction de la pression disponible.

Pour résoudre ce problème, il est prévu, selon l'invention, que la pression agissant sur-le piston pilote est tirée soit de la pression hydraulique d'un dispositif d'avancement agissant sur le train de tiges, soit de la pression hydraulique alimentant un moteur qui assure la rotation dudit train de tiges, soit enfin de la pression qui alimente le cylindre de percussion.

On utilisera de préférence la première de ces variantes, dont la pression pilote est dérivée du dispositif d'avancement hydraulique. Ce dernier pousse le train de tiges en direction du fond du forage.

Alors que, dans les dispositifs à percussion connus, la fréquence de percussion et l'énergie par coup de marteau peuvent entre modifiées manuellement en règlant un poussoir ou une pression, cette variation s'effectue automatiquement dans le syste e préconise par l'invention, en fonction d'une pression pilote. On parvient ainsi à adapter automatiquement la fréquence de percussion et la quantité d'énergie par coup de piston aux conditions de charge ou d'alimentation du dispositif de percussion. Alors qu'un réglage manuel des organes pilotes exige une grande expérience et n'est généralement pas exécuté du tout dans la pratique, la variation des orgànes pilotes en fonction d'une pression ne nécessite aucune intervention manuelle.

Néanmoins, on obtient une adaptation automatique de la fréquence de percussion aux conditions instantanées de fonctionnement du marteau de forage.

A cet effet, le train de barres de forage est sollicité à l'avance par un dispositif pncumatique ou hydropneumatique qui le pousse en appui résilient contre le fond du trou de forage. La force de propulsion ou d'appui varie en fonction de la résistance oppose par le terrain et aussi en fonction de la longueur du train de tiges.

Lorsque la résistance à l'avancement est relativement élevée, la pression hydraulique du système de propulsion augmente. Ceci veut dire que le piston qui constitue l'or- gane pilote est décalé de telle manière que, pendant la course de retour du piston percuteur, l'inversion de cette course ne se produit qu'au bout d'un délai relativement long. A cet effet, le piston pilote ferme les orifices situés a l'avant du cylindre et ne laisse découverts que ceux qui sont situés plus à l'arrière de celui-ci. Par contre, si la résistance à l'avancement est faible, la pression pilote diminue. Le piston pilote est alors repoussé jusqu'à proximité de sa position de fin de course, où il découvre tous les orifices.L'inversion de la course du piston percuteur après son retrait s'effectue dès lors & BR< l'instant le plus avancé possible. Ceci se traduit par une fréquence de percussion élevée. D'autre part, lorsque le piston percuteur effectue des courses de faible longueurs l'énergie produite par chaque coup de piston est réduite en conséquence. Lorsqu'on perfore un terrain disloqué, le train de tiges progresse plus vite quand la fréquence de percussion est plus élevée.

Dans la seconde variante, ctest la résistance à la rotation du train de barres de forage qu'on utilise pour faire varier le point d'inversion de la course du piston percuteur, partant la fréquence et l'énergie de percussion par coup de piston.

Dans la troisième variante de l'invention, la pression du piston pilote peut entre dérivée de la pression qui alimente le cylindre de percussion. Lorsque la pression d'alimentation diminue, la fréquence de percussion augmente et l'énergie par coup de piston diminue. Lorsque la pression d'alimentation augmente, la fréquence diminue, tandis que énergie par coup de piston augmente.C'est ainsi quela fréquence de percussion s'adapte à la puissance hydraulique dis-Ûnible,
Pour obtenir une variation continue du point d'inversion du piston, un mode de realisation avantageux de l'invention prévoit que les orifices sont des trous pratiqués dans la paroi intérieure du cylindre actif, que lesdits trous se recouvrent en sens axial mais que les trous contigus sont décalés dans le sens périphérique, de façon à laisser subsister une distance entre eux.

Ces distances entre les orifices sont indispensables pour éviter des fuites d'un orifice à l'autre. Malgré l'utilisation de trous ou d'alésages individuels, échelonnés le long du cylindre percuteur dans le sens axial, on obtient un réglage continu du point d'inversion de la course du fait que les orifices successifs se recouvrent dans le sens axial. Ceci veut dire que le processus d'ouverture du second orifice commence avant que le premier orifice n'ait été entièrement découvert par le piston qui forme l'organe pilote. Toutefois, lorsque lesdits orifices sont obturés d'une part, par le piston percuteur et d'autre part, par le piston pilote, aucune communication ne doit exister entre eux, faute de quoi une pression naftrait dans le canal qui aboutit au cylindre pilote, provoquant une inversion prématurée de la course du piston percuteur.Pourtant, d'un autre c6tB, les orifices contigus doivent se raccorder entre eux pour obtenir une caractéristique continue de l'inversion de course.

Ces deux spécifications sont satisfaites, selon l'invention, par le fait que les orifices sont décalés deux à deux, en quinconce, dans le sens périphérique, ce qui permet de conserver entre les orifices contigus une distance suffisante pour éviter les courants de fuite pouvant surgir de l'un à l'autre.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaStront à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple non limitatif, et en se reférant au dessin annexé.

Sur ce dessin
- la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un dispositif de percussion hydraulique selon 1 ' invention .

- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne
II-II de la figure 1, explicitant l'agencement des orifices aboutissant aux canaux de dérivation en parallèle.

- la figure 3 est une illustration schématique d'une installation de forage dont le dispositif de percussion est pilote par la pression hydraulique de propulsion du dispositif d'avancement.

- la figure 4 illustre schématiquement un mode de réalisation dans lequel la pression pilote est produite en fonction de la résistance du'train de barres de forage à la rotation.

- la figure 5 illustre un exemple d'exécution dans lequel la pression d'alimentation du cylindre percuteur sert de pression pilote.

Le marteau perforateur 10 représenté à la figure 1 présente un cylindre de percussion li dans lequel coulisse un piston percuteur 12. Ce dernier frappe périodiquement, par son bout antérieur, une enclume 13 qui se présente sous la forme d'un emmanchement assemblé avec un train de barres de forage non représenté sur la figure 1.

Le canal d'alimentation de pression 15, par lequel le marteau 10 reçoit le fluide hydraulique sous pression, communique en permanence avec la chambre antérieure 16 du cylindre de percussion 11, de telle sorte que la pression hydraulique agisse en permanence sur l'épaulement actif 17 du piston percuteur 12, limitant ladite chambre 16. Dans la zone 18, située en avant dudit épaulement 17, le piston 12 a un diamètre plus petit que celui du cylindre 11, tandis que la partie 19 du piston, située à l'arrière dudit épaulement 17, a un diamètre correspondant à celui de l'alésage du cylindre 11. Derrière cette zone 19 se trouve une zone 20 de diamètre plus réduit, suivie à nouveau d'une zone 21 à diamètre plus grand.

La zone 21 du cylindre percuteur 12 délimite vers l'avant la chambre postérieure 22 du cylindre. Cette chambre 22 communique, par un canal 23, avec un cylindre pilote 24 dans lequel coulisse le piston pilote 25, leque~forme d'un manchon ou d'un tube, se déplaçant entre deux positions extrêmes. La chambre intérieure du piston pilote 25 communique en permanence avec le canal d'alimentation 15. En outre, le piston pilote 25 présente une gorge extérieure circulaire 26 laquelle, dans la position de fin de course non représentee au dessin, fait communiquer le canal 23 avec un canal de retour 27, alors que dans la position de fin de course représentée au dessin, ladite gorge est obturée.Le piston pilote 25 fait donc communiquer alternativement le canal 23 tant6t avec le canal sous pression 15, tantôt avec le canal de retour 27.

La face frontale 28 du piston pilote 25 est toujours soumise à la pression du canal d'alimentation 15.

Etant donné que l'aire de cette face 28 est supérieure à celle de la face postérieure 29, le piston pilote 25 est sollicité en permanence par une pression hydraulique en direction de la position de fin de course non représentée, c'est-à-dire de droite à gauche selon la figure 1. En outre, le piston pilote 25 comporte une bague 30 dont la limita postérieure est une face active 31 et la limite antérieure une face d'équilibrage 32. En effet, la face active 31 est plus grande que la face d'équilibrage 32. La bague 30 peut coulisser dans un décrochement tubulaire 33 du cylindre pilote 24. C'est dans la zone postérieure de ce décrochement que débouche un canal pilote 34 dont la pression agit sur la face active 31. La zone antérieure du décrochement 33 communique, par un canal 35, avec le canal de retour 27.

Dans la position du piston pilote 25 illustrée à la figure 1, les faces 29 et 31 d'une part, la face antérieure 28 du piston pilote d'autre part, sont soumises à la meSme pression. Etant donné que la somme des aires des faces 29 et 31 est plus grande que l'aire 28 de la face frontale, le piston 25 est maintenu dans sa position d'extension (à droite selon la figure 1). Dans cette position, la pression se propage par le canal 23 jusqu'à la chambre postérieure 22 du cylindre de percussion 11. çe piston percuteur 12 est donc propulsé et accéléré en direction de l'enclume 13 qu'il frappe.

Le canal pilote 34 communique avec plusieurs dérivations en parallèle 340 à 347 lesquelles, comme l'indiquent les figures 1 et 2, débouchent en des points différents dans le cylindre de percussion 11. les orificesdlem- bouci'Iuresontrérc'ricés 36. Lorsque les orifices 36 de toutes les dérivations sont obturés paria zone épaissie 19 du piston percuteur 12, la pression de la chambre antérieure 16 ne peut plus se propager jusqu'au canal pilote 34 et la pression agissant sur la face active 31 du piston pilote 25 diminue. Le piston 25 se déplacera donc, de droite à gauche selon la figure 1. La gorge circulaire 26 fait alors communiquer le canal 23 avec le canal de retour 27, de telle sorte que la pression soit supprimée dans la chambre pos térieure 22 du cylindre 11.La pression agissant sur l'épar lement actif 17 provoque dès lors le retour du piston percuteur 12. Pendant cette course de retour, les orifices 36 des dérivations 340 à 347 sont successivement découverts.

Les dérivations en parallèle 340 à 347 sont des alésages radiaux qui débouchent dans un autre cylindre 37 dans lequel coulisse un piston 38. Ce dernier comporte deux parties espacées 381 et 382 dont le diamètre correspond à celui de l'alésage du cylindre 37. Les parties 381 et 382 du piston sont séparées par une tige 383 de diamètre plus petit. La longueur de la partie 381 correspond sensiblement à celle de laine dans laquelle débouchent dans le cylindre 37, échelonnées en direction axiale, les dérivations 340 à 347. Cependant, le cylindre 37 est suffisanment long pour que la partie de piston 3b1 puisse les libérer toutes dans sa course d'expansion.Dans cette position, toutes les dérivations communiquent entre elles par l'intermédiaire du manchon libre, à l'intérieur du cylindre 37, qui entoure la tige 383 du piston 38.

Le piston 38 est sollicité vers sa position de fin de course d'extension par un ressort 39, position dans laquelle les dérivations 340 à 347 communiquent entre elles.

Le ressort 39 est attelé, à son extrémité postérieure, à un poussoir de réglage 40. Ce poussoir 40 porte une tige filetée 41 qui passe dans un filetage femelle traversant le corps du dispositif,etqui peut etre manoeuvrée de lex- térieur La tige filetée 41 est garantie contre une rotation intempestive par un contre-écrou.

En faisant tourner la tige filetée 41, on peut faire varier la position axiale du poussoir de réglage 40, partant aussi la tension initiale du ressort 39.

A l'extrémité du piston 38 Située à ltopposé du ressort 39, un canal pilote 43 débouche dans le cylindre 37.

La pression règnant dans ce canal 43 sJoppose donc à I'effat du ressort 39. Le piston 38 prend une position realisant l'équilibre entre la force du ressort 39 et celle engendrée par la pression du canal pilote 43. Plus la pression dans le canal 43 est élevée, plus le nombre de dérivations 340 à 347 obturées par la partie 381 du piston -sera élevé.

L'obturation débute à la dérivation 347 située la plus en avant dans le sens de la percussion du piston 12 et se termine à- la dérivation 340, la plus éloigne.

Lorsque le piston percuteur 12 effectue sa course de retour, (de droite à gauche selon la figure 1), la pleine pression règnant dans la chambre 16 ne peut se propager, par l'intermédiaire du cylindre 37, jusqu'au canal pilote 34 du cylindre pilote 25 qu'au moment où l'épaulement actif 17 arrive au droit de la première des dérivations 340 à 347, qui ne soit pas obturée par l'élément 381 du piston 38.

Ceci veut dire que la course de retour du piston percuteur 12 sera d'autant plus longue que le nombre de dérivations 340 à 347 obturées sera plus grand (en commençant par la dérivation 347, située le plus en avant). Lorsque l'épaulement actif 17 atteint la premiere dérivation découverte, la pression qui se propage par le canal 34 amene le piston pilote 25 à la position illustre à la figure 1, où la chambre postérieure 22 du cylindre principal 11 reçoit la pression du canal 15, provoquant par là l'inversion de la course du piston percuteur qui va, de nouveau, se diriger vers 11 avant.

La figure 1 montre en outre quelques canaux de collecte des fuites et de reLour 44, tous reliés au canal de retour 27. Ces canaux 44 ont pour objet de ramener au réservoir le fluide hydraulique qui a pu pénétrer, par suite de la présence de fuites, dans différentes zones du dispositif non sounises à la pression.

Enfin, un tube d'injection 45 passe à travers le corps du dispositif et à travers des alésages pratiqués dans le piston percuteur 12, comme à travers l'enclume 13, pour injecter du liquide de purge dans le train de barres de forage.

Comme le montre la figure 2, les orifices 36 aux- quels débouchent les dérivations 340 à 347 dans le cylindre de percussion 11 (direction indiquée par la double flèche échelonnée 46X en direction axiale, sont décalés en quinconce, les orifices 36 de deux dérivations successives se recouvrant légèrement. Les dérivations 340 à 347 nlaboutissent donc pas à des gorges circulaires pratiquées dans le cylindre 11, mais uniquement à des orifices 36 qui s'ouvrent directement dans la paroi intérieure dudit cylin dre.Pour avoir l'assurance qu'aucun courant de fuite ne puisse s'6tablir entre les orifices le long de la paroi intérieure du cylindre, lesdits orifices 36 sont disposés en deux rangées axiales, les orifices de l'une des rangées faisant face aux intervalles entre ceux de l'autre rangée.

Gr2ee au léger recouvrement entre orifices se succédant dans le sens axial, on obtient une variation continue, sans paliers discrets, du point d'inversion de la course du piston percuteur, grSce au déplacement du piston régleur 38, tandis que le décalage en sens périphérique de deux orifices suc ces sifs a pour but d'établir une distance suffisante entre eux pour éviter les fuites pouvant aboutir à une circulation de fluide entre orifices successifs.

Selon la figure 3, le dispositif de percussion 10 est monté à coulissement longitudinal sur un affect 45. Devant le dispositif 10 se trouve un organe moteur rotatif 46 asSurant la rotation du train de barres de forage 47 et recevant à son extrémité arrive les percussions délivrées par ledit dispositif 10. A l'extrémité antérieure du train de tiges 47 se trouve la couronne de forage 48 qui pénètre dans le trou de forage.

Sur l'effet 45 est monté un vérin d'avancement 49 dont la chambre postérieure du cylindre communique avec une conduite sous pression 50, tandis que la chambre antérieure communique avec une conduite de retour 51. Les deux chambres du cylindre sont séparées par un piston 52 dont la tige 53 pousse vers l'avant l'ensemble constitué par le dispositif de percussion 10 et le dispositif d'entratnement rotatif 46, le long de l'affect 45, en direction du trou de forage. La valeur de la pression règnant dans la conduite 50 est proportionnelle à la pression exercée par la couronne 48~sur le fond du trou de forage. Cette pression est amenée vers le dispositif par le canal 43 pour régler la position du piston 38.Sur la conduite d'arrivée sous pression 50 est monté un robinet à soupape 56, ayant la forme d'un étranglement reglable, pour régler le débit du fluide sous pression. Ce robinet de réglage 56 permet de commander une certaine vitesse d'avancement du dispositif de forage 10. Si la résistance à l'avancement du terrain augmente, une pression due au refoulement clamasse dans le cylindre du vérin 49, pression supérieure à celle qui règne dans le cas d'une résistance normale. Etant donné que la pression qui règne dans le canal pilote 43 est la meome que dans le cylindre du vérin 49 > le piston 38 reçoit, lui aussi, une pression plus élevée.Ledit piston 38 quitte sa position et se décale jusqu'à ce qu'un nouvel état d'équilibre s'instaure entre la force de la pression hydraulique et celle du ressort 39. Lorsque, au contraire, la pression exercée par la couronne 48 revient à une valeur minime, -par exemple au début du processusde forage ou pendant un echange des tiges 47,- le piston 38 est ramené à sa position de fin de course par le ressort 39. Dès lors, toutes les dérivations en parallèle 340 à 347 sont découvertes.

La course du piston percuteur 12 devient minimale. Il s'ensuit que la fréquence de frappe devient maximale tandis que l'énergie délivrée par coup devient minimale. Le travail à fréquence de percussion élevée est avantageux pour l'attaque du forage, pour le dégagement des tiges par chocs répétés, pour la dislocation du terrain etc., car alors la contrainte imposée au matériel est maintenue à une valeur réduite. Lorsque le forage s'effectue dans la roche dure, le déplacement du piston de réglage 38 vers l'arrière réduit la fréquence de percussion en élevant continuelle ment, sans paliers, l'énergie correspondant à chacun des coups successifs. Ainsi, le dispositif de percussion s'adapte automatiquement aux variations de structure de la roche et aux modifications intervenues dans les conditions de fonctionnement.La fréquence de percussion et l'énergie correspondante sont dans un certain rapport avec la force d'appui nécessaire.

L'exemple d'exécution de la figure 4 correspond à celui de la figure 3, à l'exception du fait que le canal pilote 43, qui assure le positionnement du piston régula- teur 38, communique non plus avec la conduite d'alimentation 50 assurant l'avancement de l'engin, mais avec la conduite 54 qui alimente sous pression l'organe hydraulique d'entrarnement en rotation 46. Cette conduite sous pression 54 contient également un robinet-soupape 57 pour le réglage du débit. La variation du point d'inversion de la position du piston pilote 25 s'effectue en fonction de la résistance opposée par le moteur rotatif 46 à l'écou- lement du fluide, c'est-à-dire en fonction du couple rss- sistant.La conduite de retour du moteur rotatif est rEf4- renée 55, Dans cet agencement, l'augmentation du couple appliqué au train de barres de forage 47 provoque la diminue tion de la fréquence de frappe et l'augmentation concomitante de la quantité d'énergie correspondant à chaque percussion. Ce réglage peut aussi fonctionner inversement, c' est-à-dire que l'augmentation de la charge fait augmenter la fréquence de frappe et diminuer l'énergie de chaque percussion. Ce réglage s'effectue également proportionnellement au couple, d'une façon continue, sans paliers discrets.

Dans l'exemple d'exécution selon la figure 5, le canal pilote 43 se raccorde directement à la chambre ante- rieure 16 du cylindre principal 11. I1 reçoit donc la pression du canal d'alimentation 15 (figure 1) et c'est la pression active de percussion qui règle la position du piston de réglage 38. Lorsque la pression active est faible, la fréquence de percussion est élevée et la quantité d'énergie par coup est petite. Lorsque la pression active augmente, le piston 38 est repoussé davantage vers le fond (d gauche au dessin), provoquant l'obturation progressive des dérivations parallèles dans l'ordre 347, 346, 345, 340.

Il en résulte un allongement progressif du délai qui s'écoule avant l'inversion de la course du piston percuteur 12 sous l'action du piston pilote 25. Lorsque la pression de service est la plus élevée possible, énergie délivrée par chaque coup de percussion est également au maximun, tandis que la fréquence de percussion est devenue minimale.

Claims (4)

REVENDICATIONS

1. Dispositif hydraulique de percussion pour train de barres de forage, comprenant un piston percuteur coulissant dans un cylindre actif, un piston pilote commandant l'alimentation dudit cylindre actif et coulissant dans un cylindre pilote, avec un canal pilote lequel, reliant le cylindre actif audit cylindre pilote, peut être mis en communication avec le cylindre pilote par l'intermédiaire d'orifices dchelonnés axialetnent par rapport au cylindre actif et pouvant être obtures successivement par un organe de réglage, et enfin un épaulement à face active, prévu sur le piston percuteur et qui, pendant le coulissement de ce piston, met successivement les orifices précités en communication avec une conduite d'alimentation de fluide moteur sous pression, l'organe de réglage précité étant un piston dont la position varie en fonction de la valeur d'une pression pilote, ledit dispositif étant caractérisé par le fait que la pression pilote, qui agit sur le piston de réglage (38), est dérivée de la pression hydraulique d'un mécanisme d'avancement (49, 52) qui agit sur le train de barres de forage (47).

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la pression pilote, qui agit sur le piston de réglage (38), est dérivée de la pression hydraulique alimentant un moteur hydraulique rotatif (46) qui entrain le train de tiges ou de barres (47).

3. Dispositif selon la revendication 1, caracteri- sé par le fait que la pression pilote, qui agit sur le piston de réglage (3est est dérivée de la pression qui alimente le cylindre de percussion proprement dit (11).

4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les orifices visés sont des trous (36) qui S'ouvrent dans la paroi intérieure du cylindre de percussion (11) que ces trous (36) se recouvrent légèrement dans le sens axial, et que dans le sens pEriphérique, les trous successifs (36) sont décalés de manière à obtenir un espacement entre eux.