СО
:о :о
эо эо Изобретение относитс к горной промьгашенности, в частности к погружным пневмоударникам дл бурени скважин, используемых, например, при геологоразведочном бурении. Известен пневмоударник дл бурени скважин, содержащий корпус с каналом подвода рабочего агента и ударником, установленным с возможностью возвратно-поступательного перемещени вдоль осевой ступенчатой трубки с выхлопным окном и выполненным на ее наружной поверхности впускным каналом, и шламотрубопровод lj . Недостатком устройства вл етс то, что при увеличении глубины бурени его производительность снижаетс из-за возрастани противодавле ни выхлопного тракта. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс пиевмоудар ник дл бурени скважин, содержащий кожух, ступенчатый ударник со сквоз ным осевым каналом, вход щие в последний ступенчатую трубку /; отверс ти ми дл впуска и выхлопа воздуха и керноприемную трубу с продольными каналами, .выполненными на ее наружной поверхности, и рабочий инструмент 2J . Недостатком известного пневмоуда ника дл бурени скважин вл етс то, что вследствие выхлопа в полость керноприемной трубы при возрастании противодавлени выхлопного тракта (с увеличением глубины бурени ) снижаетс ударна мощность из-за уменьшени среднего давлени рабочего агента при рабочем ходе ударника. Цель изобретени - повышение ударной мощности при возрастании противодавлени выхлопного тракта за счет варьировани временем впуска при рабочем ходе щарника, Эта цель достигаетс тем, что в пНевмоударнике дл бурени скважин содержащем кожух, ступенчатый ударник со сквозным осевым каналом, вход щие в -последний ступенчатую трубку с отверсти ми дл впуска и выхлопа воздуха и керноприемную тру бу с продольными каналами, выполнен ными на ее наружной поверхности, и рабочий инструмент, пневмоударник снабжен втулкой, котора установлена с возможностью осевого перемещени между большой ступенью ступенчатой трубки и ударником, причем в средней части втулки вьтолнена проточка, а ударник имеет ограничительный выступ, который размещен в проточке втулки. на фиг. 1 показан пневмоударник дл бурени скважин при нижнем положении ударника и втулки} на фиг. 2 то же, при верхнем положении ударника и втулки (в конце холостого хода); на фиг. 3 --сечение А-А на фиг. 1. Пневмоударник содержит кожух 1, ударник 2, ступенчатую трубку 3, керноприемную трубу 4, втулку 5. В носовой части кожуха 1 смонтирован с возможностью осевого перемещени породоразрушающий инструмент 6, имеющий продувочные каналы 7. Пневмоударник соединен с колонной, состо щей из внешней трубы 8, соединенной с-кожухом 1,, и внутренней трубы 9, соединенной с керноприемной трубой 4, По межтрубному пространству колонны подаетс сжатый воздух из магистрали. Носова часть керноприемной трубы 4 входит в поро доразрушающий инструмент 6. В ступенчатой трубке 3 выполнены впускные отверсти 10, сообщаюыщес с продольными каналами 11 на наружной поверхности керноприемной трубы 4 , и выхлопные отверсти 12, расположенные между каналами керноприемной трубы 4 и проход щие сквозь ее стенки во внутреннюю полость этой же трубы. Ударник 2, ступенчата трубка 3 и втулка 5 образуют камеру 13 рабочего хода, а те же элементы и кожух 1 образуют камеру 14 холостого хода. На кожух 1 установлен пакер 15, преп тствующий попаданию воздуха и шлама в пространство между кожузсом 1 и стенками, скважины. Ударник 2 имеет ограничительный выступ 16 и цилиндрическую часть 17, взаимодействующую с меньшей ступенью 18 ступенчатой трубки 3. Втулка 5 в средней части имеет проточку 19 и располагаетс на большой ступени 20 трубки 3. Работа пневмоударника осуществл етс следующим образом. Перед началом холостого хода уд ника 2 (фиг. 1 , вверх) втулка 5 мо жет находитьс в нижнем или верхнем положении (на фиг. 1 эти положени обозначены соответственно буквами аи 8 , причеьз верхнее положение S показано пунктирной лини ей). В случае верхнего положени втулки 5 впускное окно 10 остаетс полностью открытым и воздух из магистрали по межтрубному пространст ву колонны, каналу 11, через впуск ное окно 10 попадает в камеру 14 холостого хода. Площадь нижнего торца ударника больше, чем площадь верхнего торца, поэтому ударник 2 начинает двигатьс вверх под дей ствием давлени на разность этих площадей. Одновременно втулка 5 сдвигаетс в нижнее положение (внутрь ударника) под действием давлени в камере холостого хода 14 на верхний торец втулки 5. При .этом камера 13 рабочего хода сообщена- через выхлопное окно 12 с атмосферой . После того, как ударник проходит от нижнего положени путь равный диаметру выхлопных отверстий 12, эти отверсти перекрываютс цилиндрической частью 17 ударника.При этом впускные окна 1б остаютс откр тыми. Воздух продолжает поступать камеру 14 холостого хода до тех пор, пока в своем дальнейшем движении вместе с ударником 2 втулка 5 не перекрывает впускные отверстин 10. С этого момента дальнейшее движение ударника вверх осуществл етс за счет расширени сжатого воздуха в камере 14 холостого хода . После того, как втулка 5 вместе с ударником 2 проходит над впуск ными отверсти ми 10, происходит одновременное открытие впускных отверстий 10 в камеру 13 ра:бочего хо да и выхлопньк отверстий 12 в камеру 14 холостого хода. Из камеры 14 холостого хода происходит выхлоп, и давление в ней падает. Одновременно воздух через впускное отверстие 10 поступает в камеру 13 рабочего хода и под действием создавшегос в ней давлени втулка 5 перемещаетс в верхнее положение, как бы обгон ударник 2, который в это врем останавливаетс под действием воздушного буфера в камере 13 рабочего хода. Это положение пневмоударника изображено на фиг. 3. Холостой ход ударника 2 закончен , начинаетс рабочий ход ударника 2 вниз, так как камера 14 холостого хода сообщена через выхлопное окно 12 с атмосферой, а камера 13 рабочего хода сообщена через впускное отверстие 10 с магистралью сжатого воздуха. Втулка 5, наход сь в верхнем положении, движетс вместе с ударником 2 вниз, так как ее нижний буртик упираетс в ограничительный выступ 16 ударника 2. После того как ударник 2 проходит путь, равный диаметру выхлопных отверстий 12, происходит полное закрытие этих отверстий и вых.-, лоп из камеры 14 холостого хода . прекращаетс . При этом впускные отверсти 10 остаютс открыть&ш и впуск воздуха в камеру 13 рабочего хода продолжаетс до тех пор, пока втулка 5, движуща с вместе с ударником 2, не перекрывает впускные окна 10. Дальнейшее движение ударника 2 вмасте с втулкой 5 осуществл етс за счет расширени сжатого воздуха в камере 13 рабочего хода. При дальнейшем движении ударника 2 происходит открытие выхлопных отверстий 12 в камеру 13 рабочего хода и открытие впускных окон 10 в камеру 14 холостого хода. Ударник 2 наносит удар по инструменту. Из камеры 13 рабочего хода происхоит выхлоп воздуха. Под действием авлени воздуха в камере 14 холостого хода втулка эсщвигаетс внутрь дарника до своего крайнего положеи . Ударный -механизм занимает исодное положение (фиг. 1). - Разрушенна порода подхватывает потоком воздуха, поступающим из агистрали через продувочные канаы в зону забо , и выноситс наруу через центральное отверстие кероприемной трубы 4. Пакер 15 пре тствует -попаданию воздуха из зоы забо в пространство между кожуом 1 и стенками скважины, тем саым предотвраща оттаивание и обруение стенок скважины. При использовании изобретени а счет согласовани времени впуса рабочего агента с повышением противодавлбни выхлопа при увеличении глубины бурени возрастает как удар11333886
нал мощность устройства, так и его надежность.