RU2801803C1 - Percussion device - Google Patents

Percussion device Download PDF

Info

Publication number
RU2801803C1
RU2801803C1 RU2023103726A RU2023103726A RU2801803C1 RU 2801803 C1 RU2801803 C1 RU 2801803C1 RU 2023103726 A RU2023103726 A RU 2023103726A RU 2023103726 A RU2023103726 A RU 2023103726A RU 2801803 C1 RU2801803 C1 RU 2801803C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
annular
chamber
sleeve
working stroke
striker
Prior art date
Application number
RU2023103726A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Григорьевич Лупий
Нима Лайдапович Галсанов
Николай Владимирович Ледяев
Анатолий Петрович Садов
Владимир Николаевич Шмат
Игорь Анатольевич Комиссаров
Евгений Анатольевич Квитко
Сергей Леонидович Демин
Борис Борисович Данилов
Алексей Павлович Хмелинин
Сергей Евгеньевич Алексеев
Дмитрий Олегович Чещин
Андрей Константинович Ткачук
Original Assignee
Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс"
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс", Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Акционерное общество "СУЭК-Кузбасс"
Application granted granted Critical
Publication of RU2801803C1 publication Critical patent/RU2801803C1/en

Links

Abstract

FIELD: mining; construction.
SUBSTANCE: impact device comprises a body, a ram having a head and a shank connected by a neck and having cut-off edges, a sleeve enclosing the shank and forming a working stroke end chamber with its end face, a split sleeve enclosing the neck of the ram with the formation between the split sleeve and the shank, a split sleeve and the head of the striker, respectively, of the annular chambers of the idle and working stroke, the supply channel, the drill bit with channels that is installed in the socket on the body forming a cavity between the drill bit and the end face of the ram. The working stroke annular chamber is permanently connected to the working stroke end chamber through a channel and a window in the sleeve. The sleeve has a channel that permanently connects the annular idle chamber to the supply channel, and the window in the sleeve, through which the working stroke end and annular chambers are connected, is made with the possibility of periodically connecting these chambers to the annular idle chamber when the window is opened by the edge of the ram shank during the idle run of the latter. An annular recess is made in the housing wall with the possibility of periodically placing the cut-off edge of the ram head in it and connecting the annular working stroke chamber to the cavity between the ram and the drill bit. Channels in the drill bit are made open to this cavity and permanently connect it to the atmosphere. An annular groove is made in the rear part of the neck of the ram, providing the possibility of interaction of the the working stroke and idling annular chambers through its front edge and disconnecting the annular idle chamber from the supply channel through its rear edge. The edge of the rear end of the ram is made with the possibility of connection to the supply channel through the channel in the sleeve of the working stroke end chamber.
EFFECT: increased reliability and efficiency of the percussion device.
1 cl, 1 dwg

Description

Техническое решение относится к горным машинам, а именно к погружным пневматическим ударным механизмам для бурения скважин по породам средней и высокой крепости, и может найти применение в горном деле и строительстве.The technical solution relates to mining machines, namely to submersible pneumatic percussion mechanisms for drilling wells in rocks of medium and high strength, and can be used in mining and construction.

Известен многокамерный погружной пневматический ударный механизм по а.с. СССР №1439187, кл. Е21В 4/14, опубл. 23.11.1988г., содержащий корпус, гильзу, размещенную внутри корпуса и имеющую каналы, размещенный внутри гильзы ударник с хвостовиком, разделяющий внутреннюю полость гильзы на основную камеру холостого хода, расположенную со стороны ударной части, и основную камеру рабочего хода, расположенную со стороны хвостовика, и имеющий как минимум одну шейку, образующую между стенками гильзы кольцевую полость, и как минимум одну разрезную втулку, охватывающую шейку ударника и разделяющую полость, образованную шейкой, на вспомогательные камеры холостого и рабочего хода, питающую магистраль, продольную выхлопную магистраль и буровую коронку, подвижно соединенную с корпусом и имеющую продольный канал, при этом на хвостовике ударника выполнена кольцевая проточка, постоянно связанная с питающей магистралью, а в гильзе дополнительно выполнены каналы, один из которых имеет выходы в основную и в каждую вспомогательную камеру холостого хода, а другой – в основную и в каждую вспомогательную камеру рабочего хода, при этом один из выходов каждого канала выполнен с возможностью периодического сообщения через кольцевую проточку на хвостовике ударника с питающей магистралью.Known multi-chamber submersible pneumatic percussion mechanism.with. USSR No. 1439187, class. E21B 4/14, publ. 11/23/1988, containing a body, a sleeve located inside the body and having channels, a striker with a shank placed inside the sleeve, dividing the internal cavity of the sleeve into the main idle chamber located on the side of the shock part, and the main working stroke chamber located on the side of the shank , and having at least one neck forming an annular cavity between the walls of the sleeve, and at least one split sleeve covering the neck of the striker and dividing the cavity formed by the neck into auxiliary chambers for idling and working stroke, a supply line, a longitudinal exhaust line and a drill bit, movably connected to the body and having a longitudinal channel, while on the shank of the striker there is an annular groove permanently connected to the supply line, and channels are additionally made in the sleeve, one of which has exits to the main and to each auxiliary idle chamber, and the other to the main and each auxiliary chamber of the working stroke, while one of the outputs of each channel is made with the possibility of periodic communication through the annular groove on the shank of the striker with the supply line.

Общими признаками аналога и предлагаемого технического решения являются: корпус, гильза, ударник с шейками, охваченными разрезными втулками, буровая коронка, установленная в гнезде корпуса, торцевые и кольцевые камеры холостого и рабочего хода.The common features of the analogue and the proposed technical solution are: a body, a sleeve, a striker with necks covered by split bushings, a drill bit installed in the housing socket, end and annular chambers of idle and working stroke.

Недостатками данного устройства являются: отсутствие функции блокировки (остановки ударного воздействия) при отрыве буровой коронки от забоя, невозможность продувки, т.е. очистки камер и каналов ударного механизма сжатым воздухом от его загрязнений в режиме остановки.The disadvantages of this device are: the lack of a blocking function (stopping the impact) when the drill bit is detached from the bottom, the impossibility of blowing, i.e. cleaning the chambers and channels of the percussion mechanism with compressed air from its contamination in the stop mode.

Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков является погружной пневматический ударный механизм по патенту РФ №2090730, кл. Е21В 4/14, Е21С 3/24, опубл. в Бюл. №26 20.09.97, содержащий корпус, ударник, имеющий головку и хвостовик, соединенные шейкой и имеющие отсечные кромки, гильзу, охватывающую хвостовик и образующую с его торцом торцевую камеру рабочего хода, разрезную втулку, охватывающую шейку ударника с образованием соответственно между втулкой и хвостовиком, втулкой и головкой ударника кольцевых камер холостого и рабочего хода, последняя из которых посредством канала и окна в гильзе постоянно связана с торцевой камерой рабочего хода, питающий канал, буровую коронку с каналами, установленную в гнезде корпуса с образованием полости между коронкой и торцом ударника, при этом в гильзе выполнен канал, постоянно соединяющий кольцевую камеру холостого хода с питающим каналом, а окно в гильзе, посредством которого сообщаются торцевая и кольцевая камеры рабочего хода, выполнено с возможностью периодического сообщения между собой указанных камер с кольцевой камерой холостого хода при открытии окна кромкой хвостовика ударника в процессе холостого хода последнего, при этом в стенке корпуса выполнена кольцевая расточка с возможностью периодического размещения в ней отсечной кромки головки ударника и сообщения между собой кольцевой камеры рабочего хода с полостью между ударником и коронкой, причем каналы в коронке выполнены открытыми в данную полость и постоянно соединяют её с атмосферой.The closest in technical essence and set of essential features is a submersible pneumatic percussion mechanism according to RF patent No. 2090730, class. E21B 4/14, E21C 3/24, publ. in Bull. No. 26 09/20/97, containing a body, a striker having a head and a shank connected by a neck and having cut-off edges, a sleeve covering the shank and forming an end chamber of the working stroke with its end, a split sleeve covering the neck of the striker with the formation, respectively, between the sleeve and the shank , the bushing and the head of the striker of the annular chambers of the idle and working stroke, the latter of which, through a channel and a window in the sleeve, is constantly connected with the end chamber of the working stroke, the supply channel, the drill bit with channels installed in the housing socket with the formation of a cavity between the crown and the end face of the striker, at the same time, a channel is made in the sleeve that constantly connects the annular idle chamber with the supply channel, and the window in the sleeve, through which the end and annular chambers of the working stroke communicate, is made with the possibility of periodically communicating between these chambers with the annular idle chamber when the window is opened by the edge of the striker shank during the idle stroke of the latter, while an annular boring is made in the housing wall with the possibility of periodically placing the cut-off edge of the striker head in it and connecting the annular working stroke chamber with the cavity between the striker and the crown, and the channels in the crown are made open to this cavity and constantly connect it with the atmosphere.

Общими признаками прототипа и предлагаемого технического решения являются: корпус, ударник, имеющий головку и хвостовик, соединенные шейкой и имеющие отсечные кромки, гильза, охватывающая хвостовик и образующая с его торцом торцевую камеру рабочего хода, разрезная втулка, охватывающая шейку ударника с образованием между разрезной втулкой и хвостовиком, разрезной втулкой и головкой ударника соответственно кольцевых камер холостого и рабочего хода, последняя из которых посредством канала и окна в гильзе постоянно связана с торцевой камерой рабочего хода, питающий канал, буровая коронка с каналами, установленная в гнезде корпуса с образованием полости между буровой коронкой и торцом ударника, при этом в гильзе выполнен канал, постоянно соединяющий кольцевую камеру холостого хода с питающим каналом, а окно в гильзе, посредством которого сообщаются торцевая и кольцевая камеры рабочего хода, выполнено с возможностью периодического сообщения между собой указанных камер с кольцевой камерой холостого хода при открытии окна кромкой хвостовика ударника в процессе холостого хода последнего, при этом в стенке корпуса выполнена кольцевая расточка с возможностью периодического размещения в ней отсечной кромки головки ударника и сообщения между собой кольцевой камеры рабочего хода с полостью между ударником и буровой коронкой, причем каналы в буровой коронке выполнены открытыми в данную полость и постоянно соединяют её с атмосферой.The common features of the prototype and the proposed technical solution are: a body, a striker having a head and a shank connected by a neck and having cut-off edges, a sleeve covering the shank and forming an end chamber of the working stroke with its end, a split sleeve covering the neck of the striker with the formation between the split sleeve and a shank, a split sleeve and a hammer head, respectively, of the idle and working stroke annular chambers, the latter of which, through a channel and a window in the sleeve, is constantly connected to the end chamber of the working stroke, a supply channel, a drill bit with channels installed in the housing socket with the formation of a cavity between the drilling the crown and the end face of the striker, while in the sleeve there is a channel that constantly connects the annular idle chamber with the supply channel, and the window in the sleeve, through which the end and annular chambers of the working stroke are connected, is made with the possibility of periodically communicating between these chambers with the annular idle chamber stroke when the window is opened by the edge of the striker shank during the idle stroke of the latter, while in the wall of the housing an annular boring is made with the possibility of periodically placing the cut-off edge of the striker head in it and connecting the annular chamber of the working stroke with the cavity between the striker and the drill bit, and the channels in The drill bit is made open into this cavity and constantly connects it to the atmosphere.

Недостатками прототипа являются: отсутствие функции блокировки (остановки ударного воздействия) при отрыве буровой коронки от забоя, невозможность одновременной продувки, т.е. очистки камер и каналов ударного механизма сжатым воздухом от загрязнений в режиме его остановки.The disadvantages of the prototype are: the lack of a blocking function (stop impact) when the drill bit is detached from the bottom, the impossibility of simultaneous blowing, i.e. cleaning the chambers and channels of the percussion mechanism with compressed air from contamination in the mode of its stop.

Проблема заключается в повышении надежности и эффективности ударного устройства за счет обеспечения функции блокировки устройства при отрыве его от забоя скважины с одновременной продувкой (очисткой) всех каналов и камер устройства сжатым воздухом от попадающих в него загрязнений в процессе бурения скважины в режиме его остановки.The problem is to increase the reliability and efficiency of the percussion device by providing the function of blocking the device when it is separated from the bottom of the well with simultaneous blowing (cleaning) of all channels and chambers of the device with compressed air from contaminants entering it during drilling in the stop mode.

Проблема решается тем, что в ударном устройстве, содержащем корпус, ударник, имеющий головку и хвостовик, соединенные шейкой и имеющие отсечные кромки, гильзу, охватывающую хвостовик и образующую с его торцом торцевую камеру рабочего хода, разрезную втулку, охватывающую шейку ударника с образованием между разрезной втулкой и хвостовиком, разрезной втулкой и головкой ударника соответственно кольцевых камер холостого и рабочего хода, последняя из которых посредством канала и окна в гильзе постоянно связана с торцевой камерой рабочего хода, питающий канал, буровую коронку с каналами, установленную в гнезде корпуса с образованием полости между буровой коронкой и торцом ударника, при этом в гильзе выполнен канал, постоянно соединяющий кольцевую камеру холостого хода с питающим каналом, а окно в гильзе, посредством которого сообщаются торцевая и кольцевая камеры рабочего хода, выполнено с возможностью периодического сообщения между собой указанных камер с кольцевой камерой холостого хода при открытии окна кромкой хвостовика ударника в процессе холостого хода последнего, при этом в стенке корпуса выполнена кольцевая расточка с возможностью периодического размещения в ней отсечной кромки головки ударника и сообщения между собой кольцевой камеры рабочего хода с полостью между ударником и буровой коронкой, причем каналы в буровой коронке выполнены открытыми в данную полость и постоянно соединяют её с атмосферой, согласно техническому решению в задней части шейки ударника выполнена кольцевая проточка, обеспечивающая возможность взаимодействия через свою переднюю кромку кольцевых камер рабочего и холостого хода, а посредством своей задней кромки – отсоединения кольцевой камеры холостого хода от питающего канала, при этом кромка заднего торца ударника выполнена с возможностью соединения через канал в гильзе торцевой камеры рабочего хода с питающим каналом.The problem is solved by the fact that in a percussion device containing a body, a striker having a head and a shank connected by a neck and having cut-off edges, a sleeve enclosing the shank and forming an end chamber of the working stroke with its end, a split bushing enclosing the neck of the striker with the formation between the split sleeve and shank, a split sleeve and the head of the striker, respectively, of the annular chambers of the idle and working stroke, the latter of which, through a channel and a window in the sleeve, is constantly connected with the end chamber of the working stroke, the supply channel, the drill bit with the channels, installed in the housing socket with the formation of a cavity between drill bit and the end face of the striker, while in the sleeve there is a channel that constantly connects the annular idle chamber with the supply channel, and the window in the sleeve, through which the end and annular chambers of the working stroke communicate, is made with the possibility of periodically communicating between these chambers with the annular chamber idling when the window is opened by the edge of the striker shank in the process of idling the latter, while an annular boring is made in the body wall with the possibility of periodically placing the cut-off edge of the striker head in it and connecting the annular chamber of the working stroke with the cavity between the striker and the drill bit, and the channels in the drill bit are made open into this cavity and constantly connect it to the atmosphere, according to the technical solution, an annular groove is made in the rear part of the neck of the impactor, which provides the possibility of interaction through its front edge of the annular chambers of working and idling, and through its rear edge - detachment of the annular chamber idling from the supply channel, while the edge of the rear end of the striker is made with the possibility of connection through the channel in the sleeve of the end chamber of the working stroke with the supply channel.

Кольцевая проточка в задней части шейки ударника в случае его смещения вместе с буровой коронкой вперед при отрыве от забоя соединяет через свою переднюю кромку кольцевую камеру холостого хода с кольцевой камерой рабочего хода, при этом задней кромкой кольцевая проточка в задней части шейки ударника отсекает поступление через канал в гильзе сжатого воздуха из питающего канала. Взвод ударника в этом случае невозможен, обеспечивается блокировка ударного устройства при его отрыве от забоя, что предотвращает нанесение ударов по буровой коронке и, следовательно, дает возможность избежать динамического воздействия на буровой став и элементы конструкции ударного устройства, что позволяет значительно повысить надежность ударного устройства и ресурсные возможности всего бурового комплекса (ударного устройства, бурового става и бурового станка). The annular groove in the rear part of the neck of the striker, in case of its displacement along with the drill bit forward when separated from the bottom, connects through its front edge the annular idle chamber with the annular chamber of the working stroke, while the rear edge of the annular groove in the rear part of the neck of the striker cuts off the flow through the channel in the sleeve of compressed air from the supply channel. The cocking of the striker in this case is impossible, blocking of the impact device is provided when it is separated from the bottom, which prevents impacts on the drill bit and, therefore, makes it possible to avoid dynamic impact on the drilling string and structural elements of the impact device, which can significantly increase the reliability of the impact device and resource capabilities of the entire drilling complex (percussion device, drilling string and drilling rig).

Кроме того, возможность при этом соединения питающего канала через канал в гильзе с торцевой камерой рабочего хода, обеспеченная выполненной на заднем торце ударника кромкой, при блокировке ударного устройства позволяет посредством сжатого воздуха из питающего канала одновременно продувать его каналы и камеры от возможных загрязнений, попадающих в них в процессе работы ударного устройства в режиме его остановки. Периодическая продувка обеспечивает устойчивое взаимодействие конструкционных элементов ударного устройства при работе, что повышает его надежность и эффективность.In addition, the possibility of connecting the supply channel through the channel in the sleeve with the end chamber of the working stroke, provided with an edge made on the rear end of the striker, when blocking the impact device, allows using compressed air from the supply channel to simultaneously blow its channels and chambers from possible contaminants that enter the them during the operation of the impact device in the stop mode. Periodic purge ensures stable interaction of the structural elements of the percussion device during operation, which increases its reliability and efficiency.

Сущность ударного устройства представлена на чертеже.The essence of the percussion device is shown in the drawing.

Ударное устройство содержит корпус 1, ударник 2, имеющий головку 3 с отсечной кромкой 4 и хвостовик 5 с отсечной кромкой 6. Головка 3 и хвостовик 5 соединены шейкой 7. В корпусе 1 размещена гильза 8, охватывающая хвостовик 5 и образующая с его торцом торцевую камеру 9 рабочего хода. Внутри гильзы 8 установлена разрезная втулка 10, охватывающая шейку 7 ударника 2 и образующая между ней и хвостовиком 5 кольцевую камеру 11 холостого хода, а между ней и головкой 3 – кольцевую камеру 12 рабочего хода. Полукольца разрезной втулки 10 фиксируют стопорами 13. Торцевая камера 9 рабочего хода и кольцевая камера 12 рабочего хода соединены размещенным в гильзе 8 каналом 14, имеющим окно 15, выполненное с возможностью взаимодействия с отсечной кромкой 6 хвостовика 5. Имеется питающий канал 16, а канал 17, размещенный в гильзе 8, соединяет канал 16 с кольцевой камерой 11 холостого хода. В стенке корпуса 1 выполнена кольцевая расточка 18 с возможностью взаимодействия с отсечной кромкой 4 головки 3. В гнезде корпуса 1 подвижно установлена буровая коронка 19 с каналами 20. Буровая коронка 19 образует с ударником 2 полость 21. Каналы 20 буровой коронки 19 постоянно открыты в полость 21. В задней части шейки 7 ударника 2 выполнена кольцевая проточка 22, обеспечивающая своими кромками: передней - 23, взаимодействующей с разрезной втулкой 10, и задней - 24, взаимодействующей с каналом 17 гильзы 8, отсоединение кольцевой камеры 11 холостого хода от питающего канала 16 через канал 17 гильзы 8. Кромка 25 заднего торца ударника 2 выполнена с возможностью соединения питающего канала 16 через канал 17 гильзы 8 с торцевой камерой 9 рабочего хода.The percussion device comprises a body 1, a striker 2 having a head 3 with a cut-off edge 4 and a shank 5 with a cut-off edge 6. The head 3 and the shank 5 are connected by a neck 7. In the body 1 there is a sleeve 8 covering the shank 5 and forming an end chamber with its end face 9 working stroke. A split sleeve 10 is installed inside the sleeve 8, covering the neck 7 of the striker 2 and forming an annular idle chamber 11 between it and the shank 5, and an annular chamber 12 of the working stroke between it and the head 3. The half-rings of the split sleeve 10 are fixed with stoppers 13. The end chamber 9 of the working stroke and the annular chamber 12 of the working stroke are connected by a channel 14 placed in the sleeve 8, having a window 15 configured to interact with the cut-off edge 6 of the shank 5. There is a supply channel 16, and a channel 17 , placed in the sleeve 8, connects the channel 16 with the annular chamber 11 idle. In the wall of the housing 1, an annular bore 18 is made with the possibility of interacting with the cut-off edge 4 of the head 3. In the nest of the housing 1, a drill bit 19 with channels 20 is movably installed. 21. In the rear part of the neck 7 of the drummer 2, an annular groove 22 is made, providing with its edges: front - 23, interacting with the split sleeve 10, and rear - 24, interacting with the channel 17 of the sleeve 8, detaching the annular idle chamber 11 from the supply channel 16 through the channel 17 of the sleeve 8. The edge 25 of the rear end of the drummer 2 is made with the possibility of connecting the supply channel 16 through the channel 17 of the sleeve 8 with the end chamber 9 of the working stroke.

Работает ударное устройство следующим образом. Из става штанг бурового станка сжатый воздух подают в питающий канал 16, откуда через канал 17 в гильзе 8 он поступает в кольцевую камеру 11 холостого хода. Воздействуя на рабочую площадь ударника 2 со стороны этой камеры 11, сжатый воздух приводит в движение ударник 2. В кольцевой камере 11 холостого хода сжатый воздух воздействует на разрезную втулку 10, охватывающую шейку 7 ударника 2. Однако она неподвижна, т.к. её движению препятствуют стопоры 13. При движении ударника 2 головка 3 с отсечной кромкой 4 отсекает кольцевую расточку 18 в стенке корпуса 1, изолируя кольцевую камеру 12 рабочего хода и связанную с ней торцевую камеру 9 рабочего хода. В дальнейшем отсечная кромка 6 хвостовика 5 открывает окно 15, сообщая его с кольцевой камерой 11 холостого хода. Из кольцевой камеры 11 холостого хода, связанной с питающим каналом 16, сжатый воздух через окно 15, канал 14 поступает в торцевую камеру 9 рабочего хода и кольцевую камеру 12 рабочего хода. Ввиду того, что рабочая площадь ударника 2 со стороны камер 9 и 12 рабочего хода за счет использования разрезной втулки 10 велика, ударник 2 под действием сжатого воздуха, воздействующего на эти рабочие площади, резко тормозится и переводится на рабочий ход. При движении ударника 2 на рабочем ходу отсечная кромка 6 отсоединяет окно 15 от кольцевой камеры 11 холостого хода, прекращая впуск сжатого воздуха в камеры 9 и 12 рабочего хода. В дальнейшем движение ударника 2 осуществляется за счет инерции и за счет расширения сжатого воздуха.The percussion device works as follows. Compressed air is supplied from the drill rod string to the supply channel 16, from where it enters the annular idle chamber 11 through the channel 17 in the sleeve 8. Acting on the working area of the drummer 2 from the side of this chamber 11, compressed air sets the drummer 2 in motion. its movement is prevented by stoppers 13. When the striker 2 moves, the head 3 with a cut-off edge 4 cuts off the annular bore 18 in the wall of the housing 1, isolating the annular chamber 12 of the working stroke and the end chamber 9 of the working stroke associated with it. In the future, the cut-off edge 6 of the shank 5 opens the window 15, communicating it with the annular chamber 11 of the idling. From the annular chamber 11 idle connected to the supply channel 16, the compressed air through the window 15, the channel 14 enters the end chamber 9 of the working stroke and the annular chamber 12 of the working stroke. Due to the fact that the working area of the drummer 2 from the side of the chambers 9 and 12 of the working stroke due to the use of a split sleeve 10 is large, the drummer 2, under the action of compressed air acting on these working areas, is sharply braked and transferred to the working stroke. When the drummer 2 moves in the working stroke, the cut-off edge 6 disconnects the window 15 from the idle annular chamber 11, stopping the inlet of compressed air into the chambers 9 and 12 of the working stroke. In the future, the movement of the drummer 2 is carried out due to inertia and due to the expansion of compressed air.

При дальнейшем движении ударника 2 отсечная кромка 4 головки 3 открывает кольцевую расточку 18, начинается выхлоп сжатого воздуха из кольцевой камеры 12 рабочего хода и соединенной с ней торцевой камеры 9 рабочего хода. При этом сжатый воздух выхлапывается по кольцевой расточке 18 в полость 21 и далее, через постоянно открытые каналы 20 буровой коронки 19 на забой скважины. В конце хода ударник 2 наносит удар по хвостовику буровой коронки 19. Цикл повторяется. В случае отрыва ударного устройства от забоя под действием сжатого воздуха из питающего канала 16, происходит смещение буровой коронки 19 и ударника 2 вперед. При этом передняя кромка 23 проточки 22 в задней части шейки 7 ударника 2 смещается вниз, соединяя проточку 22, а значит, и кольцевую камеру 11 холостого хода с кольцевой камерой 12 рабочего хода. Задняя кромка 24 проточки 22 отсекает кольцевую камеру 11 холостого хода от питающего канала 16 через канал 17 гильзы 8, обратный ход ударника 2 невозможен, ударное устройство блокируется. При этом кромка 25 заднего торца ударника 2 смещается таким образом вперед, что происходит соединение питающего канала 16 через канал 17, размещенный в гильзе 8, с торцевой камерой 9 рабочего хода. При этом сжатый воздух, продувая торцевую камеру 9 рабочего хода, полость 21, окно 15, каналы 14 и 20, очищает их от загрязнений, попадающих в ударное устройство в процессе бурения в режиме его остановки, обеспечивая таким образом надежность работы и эффективность ударного устройства.With further movement of the striker 2, the cut-off edge 4 of the head 3 opens the annular bore 18, the exhaust of compressed air begins from the annular chamber 12 of the working stroke and the end chamber 9 of the working stroke connected to it. When this compressed air is exhausted through the annular bore 18 into the cavity 21 and further, through the permanently open channels 20 of the drill bit 19 to the bottom of the well. At the end of the stroke, the striker 2 strikes the shank of the drill bit 19. The cycle is repeated. In the event of separation of the percussion device from the bottomhole under the action of compressed air from the supply channel 16, the drill bit 19 and the impactor 2 move forward. In this case, the front edge 23 of the groove 22 in the rear part of the neck 7 of the drummer 2 moves down, connecting the groove 22, and hence the annular idle chamber 11 with the annular chamber 12 of the working stroke. The rear edge 24 of the groove 22 cuts off the annular idle chamber 11 from the supply channel 16 through the channel 17 of the sleeve 8, the reverse stroke of the drummer 2 is impossible, the impact device is blocked. In this case, the edge 25 of the rear end of the drummer 2 is shifted forward in such a way that the supply channel 16 is connected through the channel 17 located in the sleeve 8 with the end chamber 9 of the working stroke. At the same time, compressed air, blowing through the end chamber 9 of the working stroke, cavity 21, window 15, channels 14 and 20, cleans them from contaminants that enter the impact device during drilling in the stop mode, thus ensuring the reliability and efficiency of the impact device.

Claims (1)

Ударное устройство, содержащее корпус, ударник, имеющий головку и хвостовик, соединенные шейкой и имеющие отсечные кромки, гильзу, охватывающую хвостовик и образующую с его торцом торцевую камеру рабочего хода, разрезную втулку, охватывающую шейку ударника с образованием между разрезной втулкой и хвостовиком, разрезной втулкой и головкой ударника соответственно кольцевых камер холостого и рабочего хода, последняя из которых посредством канала и окна в гильзе постоянно связана с торцевой камерой рабочего хода, питающий канал, буровую коронку с каналами, установленную в гнезде корпуса с образованием полости между буровой коронкой и торцом ударника, при этом в гильзе выполнен канал, постоянно соединяющий кольцевую камеру холостого хода с питающим каналом, а окно в гильзе, посредством которого сообщаются торцевая и кольцевая камеры рабочего хода, выполнено с возможностью периодического сообщения между собой указанных камер с кольцевой камерой холостого хода при открытии окна кромкой хвостовика ударника в процессе холостого хода последнего, при этом в стенке корпуса выполнена кольцевая расточка с возможностью периодического размещения в ней отсечной кромки головки ударника и сообщения между собой кольцевой камеры рабочего хода с полостью между ударником и буровой коронкой, причем каналы в буровой коронке выполнены открытыми в данную полость и постоянно соединяют её с атмосферой, отличающееся тем, что в задней части шейки ударника выполнена кольцевая проточка, обеспечивающая возможность взаимодействия через свою переднюю кромку кольцевых камер рабочего и холостого хода, а посредством своей задней кромки – отсоединения кольцевой камеры холостого хода от питающего канала, при этом кромка заднего торца ударника выполнена с возможностью соединения через канал в гильзе торцевой камеры рабочего хода с питающим каналом.A percussion device comprising a body, a striker having a head and a shank connected by a neck and having cut-off edges, a sleeve enclosing the shank and forming an end chamber of the working stroke with its end, a split sleeve enclosing the neck of the impactor with the formation between the split sleeve and the shank, a split sleeve and the head of the striker, respectively, of the annular chambers of the idle and working stroke, the latter of which, by means of a channel and a window in the sleeve, is constantly connected with the end chamber of the working stroke, the supply channel, the drill bit with channels, installed in the housing socket with the formation of a cavity between the drill bit and the end face of the striker, at the same time, a channel is made in the sleeve that constantly connects the annular idle chamber with the supply channel, and the window in the sleeve, through which the end and annular chambers of the working stroke communicate, is made with the possibility of periodically communicating between these chambers with the annular idle chamber when the window is opened by the edge of the striker shank during the idling of the latter, while an annular boring is made in the housing wall with the possibility of periodically placing the cut-off edge of the striker head in it and connecting the annular working stroke chamber with the cavity between the striker and the drill bit, and the channels in the drill bit are made open in this cavity and constantly connect it to the atmosphere, characterized in that an annular groove is made in the back of the neck of the striker, which provides the possibility of interaction through its front edge of the annular chambers of the working and idling, and through its rear edge - disconnecting the annular idle chamber from the supply channel , while the edge of the rear end of the striker is made with the possibility of connection through the channel in the sleeve of the end chamber of the working stroke with the supply channel.
RU2023103726A 2023-02-20 Percussion device RU2801803C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801803C1 true RU2801803C1 (en) 2023-08-15

Family

ID=

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5592793U (en) * 1978-12-19 1980-06-26
RU2090730C1 (en) * 1995-05-11 1997-09-20 Институт горного дела СО РАН Downhole pneumatic percussion mechanism
WO2006062309A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Byung-Duk Lim A ground drilling hammer and the driving method
RU2343266C1 (en) * 2007-07-02 2009-01-10 Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук Immersed air hammer
US20110209919A1 (en) * 2008-01-28 2011-09-01 Drillco Tools S.A. Pressurized fluid flow system for a normal circulation hammer and hammer thereof
US20160298390A1 (en) * 2013-11-18 2016-10-13 Sandvik Intellectual Property Ab Down-the-hole hammer drill bit assembly
RU2689463C1 (en) * 2018-07-23 2019-05-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Submersible pneumatic hammer

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5592793U (en) * 1978-12-19 1980-06-26
RU2090730C1 (en) * 1995-05-11 1997-09-20 Институт горного дела СО РАН Downhole pneumatic percussion mechanism
WO2006062309A1 (en) * 2004-12-07 2006-06-15 Byung-Duk Lim A ground drilling hammer and the driving method
RU2343266C1 (en) * 2007-07-02 2009-01-10 Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук Immersed air hammer
US20110209919A1 (en) * 2008-01-28 2011-09-01 Drillco Tools S.A. Pressurized fluid flow system for a normal circulation hammer and hammer thereof
US20160298390A1 (en) * 2013-11-18 2016-10-13 Sandvik Intellectual Property Ab Down-the-hole hammer drill bit assembly
RU2689463C1 (en) * 2018-07-23 2019-05-28 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Submersible pneumatic hammer

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4084646A (en) Fluid actuated impact tool
KR100770673B1 (en) Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a drill bit used therein
US3045768A (en) Fluid operated percussion drill
US3599730A (en) Pressure fluid operated percussion tool
US3198264A (en) Double head piston downhole drill
RU2801803C1 (en) Percussion device
US4079793A (en) Exhaust means for percussion tools
US6543557B2 (en) Drill hammer assembly
US3595323A (en) Exhaust means for percussion tool motors
RU121854U1 (en) SUBMERSIBLE SHOULDER
RU2090730C1 (en) Downhole pneumatic percussion mechanism
US11834929B2 (en) Down the hole drilling assembly and apparatus
SU1133388A1 (en) Pneumatic percussive tool for drilling holes
CN102434094A (en) Piston tail pipe type impacter of valveless single-cylinder type downhole
RU2647716C1 (en) Submersible pneumatic impact tool
RU2803090C1 (en) Down-the-hole pneumatic hammer
RU2713043C1 (en) Pneumatic impact mechanism
RU2279521C2 (en) Air hammer
RU94616U1 (en) SUBMERSIBLE SHOULDER
SU866164A1 (en) Deep-well pneumatic percussive mechanism for drilling wells
CN102434093A (en) Piston-guide-sleeve-type valveless single-cylinder-type high-efficiency down-hole hammer
SU899893A1 (en) Submersible pneumatic percussive device
SU1700227A1 (en) Submersible air hammer
US1663403A (en) Drilling machine
RU2090729C1 (en) Downhole air hammer