RU1813174C - Поршень погружного пневмоударника дл бурени скважин - Google Patents

Abstract

Использование: изобретение относитс  к горному делу, а именно к погружным пнев- моударникам, предназначенным дл  бурени  скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости, в частности к конструкци м поршней. Сущность изобретени : поршень погружного пневмо- ударника дл  бурени  скважин включает в себ  цилиндрическую часть 1 и хвостовик, имеющий коническую часть 2 и цилиндрическую часть 3 с воздухораспределительными каналами 4, торцова  поверхность 5 которой выполнена сферической, и центральный осесимметричный канал 6. Коническа  часть 2 хвостовика размещена между цилиндрической частью 1 поршн  и цилиндрической частью 3 хвостовика. Радиус сферической поверхности цилиндрической части хвостовика включает образующую конической поверхности хвостовика, а ее воображаема  вершина 7 совпадает с центром сферической поверхности. Центр сферической поверхности размещен на оси симметрии поршн  ударника. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к погружным пневмоударникам, предназначенным дл  бурени  скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости, в частности, конструкци м поршн .

Цель изобретени  - повышение надежности и ресурса работы поршн  погружного пневмоударника за счет устранени  многократного отражени  волн и их взаимного наложени , привод щего к увеличению механических напр жений в ударных процессах .

На чертеже показан продольный разрез поршн  погружного пневмоударника дл  бурени  скважин.

Поршень погружного пневмоударника дл  бурени  скважин включает в себ  цилиндрическую часть 1 и хвостовик, имеющий коническую часть 2 и цилиндрическую часть 3 с воздухораспределительными каналами 4 и торцевой поверхностью 5, котора  выполнена сферической, и центральной осесимметричный канал 6.

Коническа  часть 2 хвостовика размещена между цилиндрической частью 1 поршн  и цилиндрической частью 3 хвостовика.

Радиус сферической поверхности 1, образующей торцовую поверхность цилиндрической части хвостовика 3, включает часть образующей конической поверхности конической части хвостовика 2, а ее воображаема  вершина 7 совпадает с центром сферической поверхности. Центр сферической поверхности расположен на оси симметрии поршн  погружного пневмоударника.

После удара поршн  по буровой коронке или механизму креплени  буровой коронки в поршне возникают и распростран ютс  ударные волны, В цилиндрической части поршн  1 распростран етс  волна сжати  (в основном продольной пол ризации), котора  достигает конической части поршн  2. При использовании комической части хвостовика , размер тела, в котором распростран етс  волна сжати , плавно возрастает, и фронт волны сжати  (в основном продольной пол ризации) по форме будет близким

к сферическому. При достижении волной сжати  открытой торцевой поверхности 5 происходит ее отражение на каждом участке поверхности в обратном направлении и в

теле ударника распростран етс  волна разр жени , фронт которой также близок к сферическому , что позвол ет при минимальных эффектах возникновени  волн сдвига (поперечна  пол ризаци ) передать основную

энергию волн деформации в коническую часть поршн  2, а затем и в цилиндрическую часть поршн  1. Это достигаетс  выбором радиуса сферической поверхности. После достижени  волной разр жени  торцевой

поверхности цилиндра поршн  1 (место удара ) происходит отрыв поршн  от буровой коронки или механизма креплени  буровой коронки и поршень продолжает движение дл  выполнени  следующего рабочего цикла пневмоударника.

Подобное выполнение поршн  позволило из-за уменьшени  в ударных процессах энергии волн с продольной пол ризацией (волны сдвига) за счет плавных переходов в

конструкции поршн  и соответствующего профилировани  его наружной поверхности уменьшить  влени  интерференции волн деформации различной пол ризации (распростран ющихс  в материале поршн  с

различной скоростью), что приводит к уменьшению локальных ударных нагрузок, увеличению ресурса работы бурового инструмента указанного типа и увеличению коэффициента восстановлени  скорости поршн ,

Формул а изобретен и  

Поршень погружного пневмоударника дл  бурени  скважин, содержащий цилиндрическую-часть , св занную с цилиндрическим хвостовиком, имеющим воздухораспределительные каналы, посредством конической части , центральный осесимметричный канал, отличающийс  тем, что торцова  поверхность цилиндрической части хвостовика поршн  выполнена сферической, причем

образующие конической части поршн  составл ют часть радиуса сферической поверхности , центр которой размещен на оси симметрии поршн .