SU1661402A2

SU1661402A2 - Air hammer

Info

Publication number: SU1661402A2
Application number: SU894667364A
Authority: SU
Inventors: Авис Самигуллинович Латыпов; Керим Жумадилович Молдашев
Original assignee: Казахский политехнический институт им.В.И.Ленина
Priority date: 1989-03-27
Filing date: 1989-03-27
Publication date: 1991-07-07

Abstract

Изобретение относитс к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле дл бурени скважин. Цель - повышение энергии удара. Пневмоударник содержит корпус 1, ударник 2, дел щий его внутреннюю полость на камеру 3 пр мого и камеру 4 обратного хода. В нижней части корпуса 1 расположена наковальн 9, в верхнем торце которой расположен обратный клапан (К) 10 с кольцевым буртом 11 на наружной поверхности верхнего торца. Сверху на корпус 1 навинчена шлицева втулка 13 угла блокировки со шлицевым валом 14, в хвостовик которого вмонтирована воздухораспределительна трубка (ВРТ) 15. При этом нижний торец ВРТ 15 расположен от наковальни 9 на рассто нии, равном величине хода К 10. При подаче сжатого воздуха в камеру 4 ударник 2 и К 10 поднимаютс . При упоре К 10 в торец ВРТ 15 создаютс услови дл перекидки К 10 и воздух из камеры 4 уходит в атмосферу. Это способствует поддержанию высокого давлени до окончани холостого хода, т.е. быстрейшему совершению холостого хода. При рабочем ходе камера 4 холостого хода остаетс открытой до самого нанесени удара ударником 2, что исключает воздействие воздушной подушки на ударник 2. Все это способствует увеличению частоты работы и в конечном итоге увеличению энергии удара. 1 ил.The invention relates to submersible percussion mechanisms used in mining for drilling wells. The goal is to increase the impact energy. The pneumatic hammer comprises a housing 1, a hammer 2, which divides its internal cavity into a forward flow chamber 3 and a reverse travel chamber 4. In the lower part of the housing 1 there is an anvil 9, in the upper end of which is a check valve (K) 10 with an annular collar 11 on the outer surface of the upper end. A slotted sleeve 13 of the locking angle with a slotted shaft 14 is screwed onto the housing 1, and the air distribution tube (ART) 15 is mounted in the shank. The lower end of the ART 15 is located at an distance equal to the travel stroke K 10. When compressed air is supplied In chamber 4, drummer 2 and K 10 are raised. With the K 10 abutment in the end face of ART 15, the conditions for the K 10 switching are created and the air from the chamber 4 escapes into the atmosphere. This contributes to maintaining high pressure until the end of idling, i.e. the fastest idle. During a working stroke, the idle chamber 4 remains open until the striker 2 strikes, which eliminates the effect of the airbag on the drummer 2. All this contributes to an increase in the frequency of operation and, ultimately, an increase in the impact energy. 1 il.

Description

Изобретение относитс к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле при бурении скважин, и вл етс усовершенствованием изобретени по авт, св. № 1456555.The invention relates to submersible percussion mechanisms used in mining in the drilling of wells, and is an improvement of the invention according to the author, sv. No. 1456555.

Целью изобретени вл етс повышение энергии удара.The aim of the invention is to increase the impact energy.

На чертеже представлен предлагаемый пневмоударник.The drawing shows the proposed pneumatic hammer.

Пневмоударник имеет цилиндр-корпус 1, внутри которого размещен поршень-ударник 2, раздел ющий его внутреннюю полость на камеру 3 пр мого хода и камеру 4 обратного хода. Центральный канал поршн -ударника 2 имеет верхнюю 5 и нижнюю 6 полости, на стенках которых выполнены радиальные каналы 7 и 8, сообщающие эти полости с камерами 3 и 4. Снизу корпус-цилиндр 1 оканчиваетс наковальней 9, в центральном канале которой с верхнего торца размещен обратный клапан 10, выполненный с кольцевым буртом 11. Клапан имеет также пружину 12. Наковальн 9 одновременно служит переходником на колонковую трубу или на долото (не показаны).The pneumatic hammer has a cylinder-body 1, inside of which is located a piston-hammer 2, which divides its internal cavity into the forward stroke chamber 3 and the reverse stroke chamber 4. The central channel of the impactor piston 2 has an upper 5 and lower 6 cavities, on the walls of which radial channels 7 and 8 are made, which communicate these cavities with chambers 3 and 4. The cylinder-body 1 ends at the bottom with an anvil 9, in which the central channel is located at the upper end a check valve 10 made with an annular collar 11. The valve also has a spring 12. Anvil 9 simultaneously serves as an adapter to a core pipe or a chisel (not shown).

Сверху на цилиндр-корпус 1 навинчена шлицева втулка 13 узла блокировки, а в хвостовик шлицевого вала 14 вмонтирована воздухораспределительна трубка 15 с перемычкой в центральном канале. Воздухе- распределительна трубка имеет верхние 16 и нижние 17 радиальные каналы, при этом нижний конец трубки 15 установлен на рассто нии х от верхнего торца наковальни 9. Через у обозначена избыточна длина пружины 12.A slotted sleeve 13 of the blocking assembly is screwed on top of the cylinder-case 1, and an air distribution tube 15 with a jumper in the central channel is mounted in the shank of the slotted shaft 14. The air distribution tube has the upper 16 and lower 17 radial channels, while the lower end of the tube 15 is set at a distance x from the upper end of the anvil 9. The y indicates the excess length of the spring 12.

Пневмоударник работает следующим образом.Hammer works as follows.

Пневмоударник включаетс в состав погружного бурового инструмента и опускает- с в скважину. При этом за счет перекрыти центрального канала наковальни 9 вследствие смыкани верхнего торца клапана 10сThe pneumatic hammer is incorporated into the submersible drilling tool and lowers into the well. At the same time due to the overlap of the central channel of the anvil 9 due to the closing of the upper end of the valve 10c

нижним торцом поршн -ударника 2 при постановке инструмента на забой скважины камера 4 оказываетс камерой высокого давлени . Верхн камера 3 в это врем св зана с зоной низкого давлени через каналы 7, полость 6, каналы 17 и центральные каналы воздухораспределительной трубки 15 и клапана 10. Вследствие этого поршень- ударник 2 вместе с клапаном 10 начинает перемещатьс вверх. Гарантией прижати клапана к нижнему торцу поршн -ударника вл етс наличие кольцевого бурта 11, на который воздействует избыточное давление рабочего агента.When the tool is set to the bottom of the well, the bottom end of the impact piston 2 is a high pressure chamber. The upper chamber 3 at this time is associated with a low pressure zone through channels 7, cavity 6, channels 17 and central channels of the air distribution tube 15 and valve 10. As a result, the firing piston 2 together with valve 10 begins to move upwards. The guarantee of pressing the valve to the lower end of the piston of the impactor is the presence of an annular collar 11, which is affected by the overpressure of the working agent.

По мере перемещени на величину х клапан 10 натыкаетс на нижний торец воздухораспределительной трубки 15, а поршень-ударник 2 продолжает движение вверх по инерции. Таким образом создаютс услови дл перекидки клапана 10 в нижнее положение под воздействием избыточного давлени воздуха в камере 4. Клапан 10 опускаетс в нижнее положение и под воздействием усили пружины устанавливаетс на рассто нии у от поверхности наковальни 9. Одновременно создаютс услови дл перемещени поршн -ударника 2 вниз вследствие того, что каналы трубки 15 оказываютс в зоне полости 6, котора через каналы 7 св зана с верхней камерой 3, а каналы 17 перекрыты внутренними стенками ударной части поршн -ударника 2. Поэтому сжатый воздух на магистрали имеет возможность поступлени только в камеру 3 и поршень-ударник 2 совершает пр мой ход до нанесени удара по наковальне 9,As it moves by the amount x, the valve 10 runs into the lower end of the air distribution tube 15, and the piston-hammer 2 continues to move upwards by inertia. In this way, conditions are created for the flapping of valve 10 to the lower position under the influence of excessive air pressure in chamber 4. The valve 10 is lowered to the lower position and under the force of the spring is set at a distance from the surface of the anvil 9. At the same time, conditions are created for the movement of the piston-impactor 2 downwards due to the fact that the channels of the tube 15 are in the zone of the cavity 6, which through the channels 7 is connected with the upper chamber 3, and the channels 17 are blocked by the inner walls of the shock part of the piston of the impactor 2. Therefore th air line has the ability to arrival only in the chamber 3 and the hammer piston 2 performs the forward stroke to strike the anvil 9,

Сначала перемещение происходит под воздействием поступающего в камеру 3 сжатого воздуха, а по мере перекрыти каналов 16 стенками центрального канала поршн -ударника 2 - за счет расширени сжатого воздуха, накопленного в камере 3. К моменту нанесени „удара каналы 16 (лева часть чертежа) оказываютс в зоне полости 5, св занной через каналы 8 с камерой 4 обратного хода, следовательно, вновь создаютс услови дл перемещени поршн -ударника 2 в верхнее положение. Эффективность разгона поршн -ударника вниз сохран етс на всем пути высокой в результате того, что центральный канал клапана 10 открыт до момента посадки на верхний торец его ударного торца поршн -ударника 2. Избыточна длина у пружины 12 принимаетс не более 4-5 мм, в то врем как у серийных пневмоударников путь, проходимый поршнем-ударником при перекрытом выхлопном канале, составл ет 40-50 мм.First, the movement takes place under the influence of compressed air entering the chamber 3, and as the channels 16 overlap with the walls of the central channel of the impactor piston 2, the compressed air accumulated in the chamber 3 expands. By the time the shock hits, the channels 16 (left part of the drawing) in the zone of the cavity 5 connected through the channels 8 to the backward chamber 4, therefore, conditions are again created for moving the impacting piston 2 to the upper position. The efficiency of acceleration of the impactor piston is kept down all the way high as a result of the fact that the central channel of the valve 10 is open until it lands on the upper end of the impact end of the impactor piston 2. The excess length of the spring 12 is not more than 4-5 mm, While for serial pneumatic impactors, the path traveled by the piston-hammer with the exhaust channel blocked is 40-50 mm.

Блокировка поршн -ударника 2 осуществл етс при незначительном перемеще0The piston of the impact hammer 2 is locked with a slight displacement

5five

нии шлицевого вала 14 относительно шли- цевой втулки 13, так как вследствие этого каналы 16 сообщаютс с верхней камерой 3, давление в обеих камерах становитс одинаковым и поршень-ударник лишаетс возможности дл перемещени относительно корпуса-цилиндра 1.of the spline shaft 14 relative to the spline sleeve 13, since as a result, the channels 16 communicate with the upper chamber 3, the pressure in both chambers becomes the same, and the piston-impactor is prevented from moving relative to the cylinder body 1.

Claims

The formula of the invention Pneumatic hammer on the author. St. No. 1456555, characterized in that, in order to increase the impact energy, an outer collar is formed on the outer surface of the upper end of the non-return valve, and the lower end of the air distribution tube is located at a distance equal to that of the non-return valve.