SE444127B - Tryckvetskedriven senkborrmaskin - Google Patents

Description

18403370-3 Sänkborrmaskinen 11 i Fig 1 är kopplad till ett borrör 12 genom att vara skruvad till borrörets nedre ände och en chock 13 är anordnad att rotera borröret 12 och att applicera en matningskraft på detta.

Chucken 13 är del av en borrigg 14 som inte närmare visas eller beskrives. Sänkborrmaskinen 11 innefattar en slagborrkrona 15 som på konventionellt sätt är bestyckad med hârdetallknappar som krossar borrhâlets 16 botten. Borröret 12 överför tryckväfska till borrmaskinen 11.

I Fig 2 visas sänkborrmaskinen 11 i längdsektion. Den innefattar ett hus 20, som bildar en cylinder för en slagkolv 21, som har en kavitet i form av en central längsgående borrning 23. Borrkronan 15 har ett skaft 22 som sänker sig in i huset 20 och är kvarhållet av huset på sådant sätt att borrkronan blir axiellt begränsat glidbar.

Skaftets 22 ändyta 39 bildar en städyta på vilken slagkolven 21 slår. Huset 20 har ett bakstycke 30.

Slagkolven 21 bildar tre cylinderkammare med huset 20, nämligen en bakre cylinderkammare 24 som är kontinuerligt trycksatt från borröret 12 genom en kanal 19, en mellankannßre 25 som är kontinuerligt dränerad genom en borrning 27 som leder geno huset 20 till utrymmet mellan huset 20 och borrhålets 16 vä99» och en främre cylinderkammare 26 mot kronans 15 skaft 22. Slagkolven 21 har en drivyta 47 i bakre cylinderkæmmaren 24, en yta 48 i mellankaxuaren 25 och en tvådelad drivyta 49 i främre cylinderkammaren 26. Pâ grund av ytan 48 är ytans 49 effektiva area större än ytans 47 effektiva area. Eftersom det inte finns någon axiell kanal utanför slagkolven 21 och det endast är en enda kanal 23 i slagkolven 21 så blir de effektiva areorna större jämfört med borrhâlsarean än vid konventionella sänkborrmaskiner. Således gör dett utförande det möjligt att göra en effektiv sänkbornmaskin för borrhål led små diametrar.

En ventil 28 är glidbart styrd i en central borrning 29 i bakstycket 30 och den är anordnad att tät mot slagkolven 21 som en sätesventil såsom visas i Fig 3. ventilen 28 har en kanal 33. Borrninçen 29 är utförd i steg med olika dianetrar och en stödkolv 34 är anordr'd i 8403370-3 bl» den övre vida delen 35 av borrningen 29. En mellankammare 36 bildas mellan ventilen 28 och dess stöd 34 och denna kammare 36 är ständigt öppen till borrhâlet 15 genom en passage 37 och därmed är den ständigt dränerad.

En borrkrona 15 har en passage 38 som leder till borrkronans främre ände från borrkroneskaftets bakre ändyta 39. Passagen 38 är koaxiell med skaftet och den kan lämpligen grenas på konventionellt sätt så att kronan får tvâ spolhâl.

Slagkolvens 21 centrala borrning 23 har en vidgad främre del 41 som bildar en cylinder för en ventil 42 som är anordnad att bilda en sätesventil med säte mot borrkronans 15 skaft 22 såsom visas i Fig 2 för att styra utloppet från den främre cylinderkammaren 26 till borrkronans 15 spolkanal 38. Ventilen 42 bildas av ett rör 40 som har en ändvägg 43 och fyra sidohâl 44. En backventil 45 är anordnad att bilda en sätesventil tillsammans med en ansats i form av en fläns 46 i ventilen 42 för att tillåta ett flöde ut ur den centrala borrningen 23 till cylinderkammaren 26 men att förhindra flöde i untsatt riktning.

Sänkbornmaskinernas funktion skall nu beskrivas. I Fig 2 har slagkolven 21 just slagit på kronans skaft 22. Ventilen 42 är stängd och ventilen 28 är öppen. Tryckvätska exempelvis vatten tillförs ifrån borrörets 12 inre genom kanalen 19 till den bakre cylinderkammaren 24. Därifrån leds tryckvätskan genom slagkolvens 21 centrala borrning 23 till den främre cylinderkammaren 26. Eftersom slagkolvens 21 drivyta för att returnera slagkolven 21 är större än drivarean för att driva slagkolven 21 framåt kommer slagkolven 21 att accelerera bakåt. När slagkolven 21 när ventilen 28 såsom visas i Fig 3 avbryter ventilen 28 tillförseln av tryckvätska till slagkolvens centrala borrning 23. Pâ grund av sin rörelseenergi kommer slagkolven 21 att fortsätta sin bakatrörelse nedan vatten i slagkolvens centrala borrning 23 fortsätter att röra sig franát in i den främre cylinderkammaren 26 beroende pä sin rörelseenergi.

Således bildas ett vakuum i den centrala borrningens 23 bakre del.

Slagkolven 21 lyfter sedan ventilen 28 och ventilstöcet 34 :et den 8403370-3 kraft som utövas av tryckvätskan på stödet 34. Borrningen 23 måste ha en så stor volym att det vakuum som bildas i den inte kan tönnu den helt. När slagkolven 21 vänder och startar sitt framåtslag stänger backventilen 45 som framgår av Fig 4. Som ett resultat av vattentrycket som nu verkar på backventilen 45 och transmitteras till ventilens 42 fläns 46 öppnar ventilen 42 såsom framgår av Fig S så att vattnet i den främre cylinderkammaren 26 rusar ut in i kanalen 38 och spolar bort det lösbrutna berget vid borrkronans 15 framände. Ventilen 28 fortsätter att täta mot sitt säte bildat av slagkolven 21 under slagkolvens hela framátslag såsom visas i Fig 6.

Såsom framgår av Fig 7 öppnar ventilens 28 kanal 33 till den bakre cylinderkammaren 24 en eller nâgra millimeter innan slagkolven 21 slår på borrkronan 15 och tryckvätska tillförd till slagkolvens 21 centrala borrning 23 gör att ventilen 28 lämnar sitt säte, dvs slagkolvens yta 47. Sá snart som ventilen 28 lämnar sitt säte åstadkommer trycket i den bakre cylinderkæmnaren 24 att ventilen 28 áterföres till sitt läge i vilket den vilar mot sitt stöd 34 såsom framgår av Fig 2 och en ny cykel börjar.

Ventilerna 28 och 42 är visade som sätesventiler. De kan i stället vara slidventiler. Även andra modifieringar kan göras inom kravens TGB.

Claims (2)

5 8403370-3 Patentkrav:

1. Tryckvätskedriven sänkborrmaskin innefattande ett hus (20) som bildar en cylinder, en borrkrona (15) som är glidbart fasthállen av husets (20) främre ände och har en spolkanal (38) so: leder till sin främre ände och en slagkolv (21) som är fram- och âtergâende i cylindern (20) för att repetitivt avge slag till kronan, varvid slagkolven (21) har en genomgående kanal (23), en främre drivyta (49) i en främre cylinderkammare (26) för att driva slagkolven bakåt i dess returslag och en bakre drivyta (47), som är mindre än sagda främre drivyta, i en bakre cylinderkammare (24) för att driva slagkolven framåt i dess arbetsslag, varjämte en ventil (28) är anordnad att styra tillförseln av tryckfluidum till slagkolvens kanal (23) och en utloppsventil (42) är anordnad att styra utloppet från den främre cylinderkammaren (26) till spolkanalen (38), k ä n n e t e c k n a d a v en backventil (45) som tillåter flöde i riktning från slag- kolvens kanal (23) till främre tryckrummet (26) och är anordnad att öppna utloppsventilen (42) när den själv stänger.

2. Sänkborrmeskin enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att utloppsventilen (42) innefattar ett rör som sticker in i och har glidpassning mot kolvens kanal (23) och sagda backventil (45) är anordnad i detta rör.