SE461926B - Ringformig lufthammaranordning - Google Patents
Ringformig lufthammaranordningInfo
- Publication number
- SE461926B SE461926B SE8603835A SE8603835A SE461926B SE 461926 B SE461926 B SE 461926B SE 8603835 A SE8603835 A SE 8603835A SE 8603835 A SE8603835 A SE 8603835A SE 461926 B SE461926 B SE 461926B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- hammer
- chamber
- housing
- drilling
- return
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 32
- 238000009527 percussion Methods 0.000 claims description 6
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 3
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000011162 core material Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000005554 pickling Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B21/00—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor
- E21B21/12—Methods or apparatus for flushing boreholes, e.g. by use of exhaust air from motor using drilling pipes with plural fluid passages, e.g. closed circulation systems
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
- E21B4/14—Fluid operated hammers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Description
10
15
20
25
30
35
2
461 926
utrustning, exempelvis en cyklon, vid markytan. Eftersom driv-
mediet är isolerat från direkt kontakt med borrväggen och
returflödet av borrmediet med borrningsrester genom central-
röret har konstant hastighet kommer de ovannämnda svårigheter-
na att undvikas i detta fall.
En ringformig lufthammarborranordning är känd genom DE patent-
skriften 2 854 461. IPC E2lC 3/24, 1978, som har benämningen
perforator, som omfattar ett bergsbrytningsverktyg och en
ringformig hammare som rör sig fram och åter i ett cylindriskt
ventilen. Använd luft strömmar ut i borrhålets bottenområde.
Den kända ringformiga lufthammarborranordningen har ett
komplicerat system för att fördela luften, och många av dess
delar är ganska klena, vilket påverkar dess driftssäkerhet.
Den har sålunda hittills inte funnit någon bred industriell
användning.
En ringformig lufthammarborranordning är också känd genom
ryska uppfinnarcertifikatet 1 133 388, IPC E2lC 3/24, 1985,
varvid ett ihåligt cylindriskt hölje är anordnat vid framänden
med ett bergsbrytningsverktyg med utblåsningsöppningar. Den
har även en uppsamlare för borrningsrester och en stegformad
ringformig hammare som är fram- och återrörlig. Hammaren
passar koncentriskt 1 höljet och samverkar med ytterytan hos
en stegformad hylsa. som har inlopps- och utloppsöppningar och
är fixerad i höljets inre. I sin fram- och ätergående rörelse
bildar hammaren en returslagkammare tillsammans med höljet och
ett arbetsslagkammare tillsammans med den stegformade hylsan.
10
15
20
25
30
35
3
461 926
Ytterligare en hylsa som ligger mellan ett steg med större
diameter hos den stegformade hylsan och hammaren tillåter
axiell förskjutning och har ett ringformigt urtag mitt i
hylsan, i vilket ett anslag på hammaren passar.
De ovannämnda konstruktionsdetaljerna tillåter styrning av
tidsperioden, under vilken luft släpps in 1 arbetsslagkammaren
och sålunda ökar anordningens slagkraft. Men 1 den kända an-
maren in 1 uppsamlaren för borrningsrester genom öppningarna 1
som är placerade vid ett avstånd från
hålets botten. Endast en bråkdel av luften (ungefär 20 %)
släpps ut i bottenområdet via borrbrytningsverktygets utblås-
ningsöppningar, varvid den strömmar förbi hammaren. Frammat-
ningshastigheten för borrningsrester som tvingats upp 1 upp-
samlingsröret, 1 form av brutet kärnmaterial och borrkax
avbrutna vid hålets botten, är långsam tills utloppsöppning-
arna uppnåtts, där en kombinerad luftströmning accelererar
materialet till en bestämd uppfordringshastighet. Ett sådant
luftflödesmönster kan ge upphov till igenproppning av bergs-
brytningsverktyget och uppsamlaren för borrester vid dess
nedre ände. Borrkax kan även tränga in 1 arbetsslagkammaren
genom luftfördelningshylsans öppningar och medföra nedslipning
av glidytorna eller t.o.m. kärvning av hammaren i höljet.
Igentäppning av uppsamlingsröret för borrningsrester kan
medföra att mottrycket 1 utloppsledningen hos kända ring-
formiga lufthammaranordningar ökar avsevärt, vilket stör
hammarens cykliska driftsförlopp. Slagfrekvensen och slag-
kraften kan avvika från de avsedda värdena.
Sammantaget har dessa faktorer en negativ effekt på pålitlig-
heten och effektiviteten hos de kända ringformiga lufthammar-
äflOfdniflgâfflñ .
Huvuduppgiften med uppfinningen är att åstadkomma en ringfor-
mig lufthammaranordning för att borra hål. varvid hylsan för
uppsamling av borrningsrester, returslagkammaren och luftför-
10
15
20
25
so
35
4
461 926
delningsmedlen har sådana konstruktionsegenskaper att prestan-
dan (dvs. slagfrekvensen och slagkraften) och driftsäkerheten
ökas.
Det väsentliga hos uppfinningen ligger i att en ringformig
lufthammaranordning för borrning av hål omfattar ett ihâligt
cylindriskt hölje med en stegformad borrning, inloppsöppningar
anordnade i ett borrningssteg med mindre diameter och utlopps-
öppningar anordnade i ett borrningssteg med större diameter,
ett bergsbrytningsverktyg som är monterat på höljets främre
ände och har en axiell öppning, en hylsa för borrningsrester
och en stegformad ringformad hammare. som båda är anordnade 1
höljets borrning, varvid hammaren är koncentriskt anordnad i
med höljet, bergsbrytningsverktyget och hylsan för borrnings-
rester, varvid de tvâ kamrarna kommunicerar växelvis via in-
loppsöppningarna med en matningsledning för tryckgas och via
utloppsöppningarna med bottenhålet, och kännetecknas av att
hylsan för borrningsrester har en cylindrisk utvidgning vid
sin övre ände, som samverkar med hammaren när denna när sitt
översta läge, och samtidigt avdelar returslagkammaren i ett
övre utrymme och ett nedre utrymme, varvid kanalorgan för att
förbinda arbetsslagkammaren med returslagkammarens övre ut-
rymme vid jämna intervall är anordnade 1 returslagkammaren vid
den sida därav som är vänd mot hammarens övre ändyta.
Det bör noteras att enligt denna anordning accelereras hamma-
ren under returslaget, eftersom returslagkammaren är uppdelad
i ett övre och ett nedre utrymme och tryckluft trycks ut ur
det utrymme, där dess förekomst skulle bromsa hammarens fart.
Hammarens acceleration under arbetsslaget är högre än 1 kända
anordningar. Hammaren påverkas av en kraft som är ett resultat
av trycket hos luften 1 arbetsslagkammaren, som är förbunden
med tryckluftlinjen med jämna mellanrum, och trycket i retur-
slagkammarens övre utrymme, som bildas av det cylindriska ut-
sprànget hos hylsan för borrningsrester och kommunicerar med
10
15
20
25
30
35
5
461 926
arbetsslagkammaren. De två på hammaren verkande krafterna
verkar 1 samma riktning och dess hastighet under arbetsslaget
ökar därför.
Sammanfattningsvis sker två accelerationer av hammaren enligt
vår uppfinning under returslaget och under arbetsslaget. Så-
lunda ökar slagfrekvensen och slagkraften.
Kanalorganen är lämpligen anordnade i form av åtminstone ett
längsgående spår som sträcker sig mellan hylsans inloppsöpp-
ningar genom hammarens hela slaglängd.
Denna konstruktion möjliggör optimal prestanda hos den ring-
formiga hammaren trots den begränsade radiala utsträckningen
av dess arbetsyta. Ett optimalt förhållande mellan kanalorga-
nens tvärsnittsarea och kamrarnas volym, som bildas i detta
fall, medför en minimal förbrukning av tryckluft, vilket ga-
ranterar ekonomisk drift av nammarenheten och hela anordningen.
En föredragen utföringsform av uppfinningen kommer nu att
beskrivas med hänvisning till de bifogade ritningarna, där:
fig. 1 är en schematisk tvärsnittsvy av den ringformiga luft-
hammaranordningen för borrning av hål enligt uppfinningen, 1
ett läge där hammaren slår mot bergsbrytningsverktyget,
fig. 2 är en schematiskt tvärsnittsvy av den ringformiga luft-
hammaranordningen enligt uppfinningen, i ett läge där hammaren
utför sitt returslag och når sitt översta läge,
fig. 3 är ett snitt längs linjen III-III i fig. 1.
Hed hänvisning till fig. l och 2 har den ringformiga luftham-
maranordningen för borrning av hål ett ihåligt cylindriskt
hölje 1 med en stegformad borrning. Ett steg 2 med mindre dia-
meter i övre änden av höljet 1 är försett med inloppsöppningar
3. genom vilka trycksatt gas släpps in från en ledning. och
ett steg 4 av större diameter som är vänt mot hålets botten
och är försett med utloppsöppningar 5. Höljet l är fast för-
bundet upptill med ytterröret 6 hos den koncentriska strängen
7. Ett bergsbrytningsverktyg 8 med en axiell öppning 9 för
10
15
20
25
30
35
6
461 926
borrningsrester och utblâsningskanaler 10 är anordnat på
steget 4 nedtill 1 höljet 1 med möjlighet till axiell för-
skjutning. I det stegformade höljets l borrning finns en
stationär hylsa ll för borrningsrester och en stegformad
ringformig hammare 12, som är fram- och återrörlig koncent-
riskt 1 höljet 1 och därmed bildar en arbetsslagkammare 13 med
höljet 1 och en returslagkammare 14 med höljet l, bergsbryt-
ningsverktyget 8 och hylsan ll för borrningsrester. Kamrarna
13 och 14 kommunicerar växelvis med bottenhâlet 15 via ut-
loppsöppningar 5.
översta läge (fig. 2) för att dela returslagkammaren 14 1 ett
övre utrymme 21 och ett nedre utrymme 22 1 förbindelse med
mellan inloppsöppningarna 3 (fig. 3). Alternativt kan ett
flertal sådana spår 25 anordnas.
En sköld 26 skyddar anordningen. dvs. dess arbetsslagkammare
13, mot intrång av borrningsrester. En packning 27 är anordnad
ten 28 mellan skölden och borrhâlet för att leda utloppsluft
från bottenhålet 15 in 1 borrningen 29 hos hylsan ll.
Förhållandet att den cylindriska utvidgningen 19 hos den övre
änden av hylsan ll i den ovan beskrivna utföringsformen sam-
verkar med hammarens 12 borrning 20 och avdelar det övre
utrymmet 21 hos returslagskammaren 14 från det nedre utrymmet
22 vid jämna mellanrum och att kanalorgan är anordnade i
returslagkammaren 14 vid dess sida som är vänd mot hammarens
12 övre ändyta för att förbinda denna kammare med tryckluft-
10
15
20
25
30
35
7 461 926
ledningen via arbetsslagkammaren 13 vid jämna mellanrum, när
hammaren 12 när sitt översta läge garanterar en effektiv
användning av arean hos nammarens 12 övre ändyta 30, vilket
medför att de krafter som verkar på denna under varje arbets-
cykel ökar anordningens prestanda (dvs. slagfrekvensen och
slagkraften) och ökar dess driftssäkerhet.
Vid drift kommer tryckluften som inmatas genom ringspalten
mellan det inre röret 18 (fig. 1) och det yttre röret 6 hos
borrsträngen 7 att släppas in i returslagkammaren 14 genom
inloppsöppningarna 3, varvid arbetsslagkammaren 13 är för-
ändytor 30 resp. 31. De resulterande krafterna är motriktade.
Arean hos den nedre ändytan 31 är dock större än hos den övre
ändytan 30 och hammaren 12 börjar röra sig uppåt (fig. 1), vid
början av ett returslag. Så fort hammarens 12 kragar 32 och 33
täcker utloppsöppningarna 5 resp. inloppsöppningarna 3 kommer
luftflödet in 1 returkammaren 14 att avbrytas. vid fortsatt
returslag när hammaren den cylindriska utvidgningen 19 av
hylsan ll, vilket stänger ringpassagen 23 och sålunda avdelar
returslagskammarens 14 övre utrymme 21 från dess nedre utrymme
22. Samtidigt avtäcker hammaren 12 de längsgående spåren 24,
som förbinder returslagkammarens 14 övre utrymme 21 med ar-
betsslagkammaren 13. Den i returslagkammarens 14 övre utrymme
21 instängda luften släpps in i arbetsslagkammaren 13 och
trycket i de tvâ kamrarna 13 och 14 utjämnas. Men eftersom
arbetsslagkammarens 13 volym överskrider volymen hos retur-
slagkammaren 14 med en faktor av 3 till 6 och returslagkamma-
rens 14 övre utrymme 21 har en volym som är endast 1/6 till
1/10 av arbetsslagkammarens 13 volym kommer det utjâmnade
trycket i de tvâ kamrarna att vara endast något över atmo-
sfärstrycket och avsevärt mindre än trycket 1 tryckluftled-
ningen. Lufttrycket mot hammarens 12 övre ändyta 30, som
bromsar dess rörelse, minskar, medan trycket som luften 1
returslagkammarens 14 nedre utrymme 22 utövar på hammarens 12
10
15
20
25
30
35
8
461 926
nedre ändyta 31 förblir oförändrat. Den resulterande tryck-
skillnaden accelererar hammaren 12 och gör det möjligt för den
att utföra sitt returslag inom en kortare tidsperiod.
Hammarens 12 fortsatta uppâtgâende rörelse förbinder utlopps-
öppningarna 5 med returslagkammarens 14 nedre utrymme 22 och
inloppsöppningarna 3 med arbetsslagkammaren 13. Den 1 retur-
slagkammarens 14 nedre utrymme 22 inneslutna luften släpps ut
och tryckluften släpps in 1 arbetsslagkammaren 13 och därmed
in i returslagkammarens 14 övre utrymme 21 via spåren 24.
kammaren 14 genom den avtäckta ringpassagen 23. Trycket i
returslagkammarens 14 bägge utrymmen 21 och 22 utjämnas. Sam-
tidigt förbinds inloppsöppningarna 3 med returslagkammaren 14
och utloppsöppningarna 5 med arbetsslagkammaren 13. Den i
arbetsslagkammarens 13 inneslutna luften släpps ut och tryck-
luft strömmar in i returslagkammaren 14. Hammaren 12 slår mot
bergsbrytningsverktyget 8 och de avbrutna bergsresterna bärs
upp till ytan av en ström av förbrukad luft via den ringformi-
ga öppningen 9 i bergsbrytningsverktyget 8, borrningen 29 hos
hylsan ll för borrningsrester och det inre röret 18 hos den
koncentriska strängen 7.
Den regelbundna avdelningen av returslagkammaren 14 i tvâ
utrymmen följd av upprättandet av en förbindelse mellan dess
10
9
461 926
övre utrymme 21 och arbetsslagkammaren 13 är faktorerna som
ökar de mot hammaren 12 verkande krafterna i drift. Arean mot
vilken tryckluften verkar i drift ökas under såväl arbets-
slaget som returslaget. Hammarens 12 hastighet ökar och
tiderna för utförandet av retur- och arbetsslagen förkortas.
Prestandan för den beskrivna anordningen är bättre än för
kända ringformiga lufthammaranordningar för borrning av hål
och har en ökning 1 slagfrekvens med en faktor av 1,5, hög
slagkraft och driftsäkerhet.
Claims (2)
1. En ringformig lufthammaranordning för borrning av häl, omfattande ett ihâligt cylindriskt hölje (1) med en stegformad borrning, inloppsöppningar (3) anordnade 1 ett borrningssteg (2) med mindre diameter och utloppsöppningar (5) anordnade 1 ett borrningssteg (4) med större diameter, ett bergsbrytnings- verktyg (8) som är monterat på höljets (1) främre ände och har en axiell öppning (9), en hylsa (ll) för borrningsrester och en stegformad ringformad hammare (12), som båda är anordnade i höljets (1) borrning, varvid hammaren (l2) är koncentriskt anordnad i höljet (l) med möjlighet att röra sig fram och åter och således bilda en arbetsslagkammare (13) med höljet (1) och en returslagkammare (14) med höljet (l), bergsbrytningsverk- tyget (8) och hylsan (ll) för borrningsrester, varvid de tvâ kamrarna (13, 14) kommunicerar växelvis via inloppsöppningarna (3) med en matningsledning för tryckgas och via utloppsöpp- ningarna (5) med bottenhålet (15), k ä n n e t e c k n a d av att hylsan (ll) för borrningsrester har en cylindrisk (12) när denna når sitt översta läge, och samtidigt avdelar returslagkammaren (14) i ett övre utrymme (21) och ett nedre utrymme (22), varvid kanalorgan för att förbinda arbetsslag- kammaren (13) med returslagkammarens (14) övre utrymme (21) vid jämna intervall är anordnade i returslagkammaren (14) vid den sida därav som är vänd mot hammarens (12) övre ändyta (30).
2. Ringformig lufthammaranordning enligt krav 1, k ä n n e - t e c k n a d av att kanalorganen har formen av åtminstone ett längsgående spår (25), som sträcker sig mellan inloppsöpp- ningarna (3) 1 höljet (1) längs hammarens (12) hela slaglängd.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU3955105 | 1985-09-16 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE8603835D0 SE8603835D0 (sv) | 1986-09-12 |
SE8603835L SE8603835L (sv) | 1987-03-17 |
SE461926B true SE461926B (sv) | 1990-04-09 |
Family
ID=21197934
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE8603835A SE461926B (sv) | 1985-09-16 | 1986-09-12 | Ringformig lufthammaranordning |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6299592A (sv) |
CA (1) | CA1260454A (sv) |
DE (1) | DE3628920A1 (sv) |
FI (1) | FI863725A (sv) |
FR (1) | FR2587407B1 (sv) |
GB (1) | GB2180279B (sv) |
SE (1) | SE461926B (sv) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111827918B (zh) * | 2020-07-23 | 2022-07-26 | 北京大地高科地质勘查有限公司 | 一种用于大口径气动潜孔锤反循环钻井工艺的新型封堵器 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2854461C2 (de) * | 1978-12-16 | 1983-03-10 | Wirth Maschinen- und Bohrgeräte-Fabrik GmbH, 5140 Erkelenz | Versenkbohrhammer |
US4509606A (en) * | 1980-10-29 | 1985-04-09 | Walker-Neer Manufacturing Co., Inc. | Axial return hammer |
SU1133388A1 (ru) * | 1983-06-07 | 1985-01-07 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Пневмоударник дл бурени скважин |
-
1986
- 1986-08-19 CA CA000516315A patent/CA1260454A/en not_active Expired
- 1986-08-26 DE DE19863628920 patent/DE3628920A1/de active Granted
- 1986-08-27 GB GB08620689A patent/GB2180279B/en not_active Expired
- 1986-09-11 JP JP21283186A patent/JPS6299592A/ja active Pending
- 1986-09-12 SE SE8603835A patent/SE461926B/sv not_active Application Discontinuation
- 1986-09-15 FR FR8612875A patent/FR2587407B1/fr not_active Expired
- 1986-09-15 FI FI863725A patent/FI863725A/fi not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SE8603835L (sv) | 1987-03-17 |
JPS6299592A (ja) | 1987-05-09 |
GB8620689D0 (en) | 1986-10-08 |
FI863725A0 (fi) | 1986-09-15 |
GB2180279A (en) | 1987-03-25 |
DE3628920C2 (sv) | 1989-06-22 |
CA1260454A (en) | 1989-09-26 |
FR2587407A1 (fr) | 1987-03-20 |
DE3628920A1 (de) | 1987-03-26 |
SE8603835D0 (sv) | 1986-09-12 |
GB2180279B (en) | 1988-08-17 |
FI863725A (fi) | 1987-03-17 |
FR2587407B1 (fr) | 1989-06-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4312412A (en) | Fluid operated rock drill hammer | |
US699273A (en) | Deep-boring apparatus. | |
JPS5950837B2 (ja) | 流体作動の衝撃工具 | |
US7784561B2 (en) | Ground drilling hammer and the driving method | |
US3795283A (en) | Apparatus for drilling and sampling rock formations | |
DE69020052D1 (de) | Vom schlamm betätigter bohrlochhammer. | |
US4705119A (en) | Annular air-hammer apparatus for drilling holes | |
SE454283B (sv) | Ringformig lufthammaranordning for borrhalsborrning | |
CN104329019B (zh) | 一种高频钻井冲击器 | |
GB2052608A (en) | Fluid operated rock drill hammer | |
US7984772B1 (en) | Downhole centrifugal drilling fluid separator | |
US1087632A (en) | Rock-drilling machine. | |
JPS61120990A (ja) | 衝撃エネルギー発生用エアーガン | |
US1518124A (en) | Apparatus for drilling holes | |
SE461926B (sv) | Ringformig lufthammaranordning | |
US3154153A (en) | Percussion drilling apparatus | |
WO2020150776A1 (en) | A drill string and associated reverse circulation drilling system | |
EP0204243A2 (en) | Rock Drills | |
US3361219A (en) | Down-hole drill | |
SE432375B (sv) | Anordning vid ljuddempare till tryckluftdrivet slagverktyg | |
CN204266906U (zh) | 一种高频钻井冲击器 | |
GB1535118A (en) | Pneumatic percussion machines | |
US2560416A (en) | Gas anchor | |
SU953204A1 (ru) | Погружной пневмоударник | |
US797111A (en) | Rock-drill or rock-drilling machine. |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NAV | Patent application has lapsed |
Ref document number: 8603835-3 Effective date: 19900409 |