SU1749440A1 - Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid - Google Patents

Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid Download PDF

Info

Publication number
SU1749440A1
SU1749440A1 SU904816828A SU4816828A SU1749440A1 SU 1749440 A1 SU1749440 A1 SU 1749440A1 SU 904816828 A SU904816828 A SU 904816828A SU 4816828 A SU4816828 A SU 4816828A SU 1749440 A1 SU1749440 A1 SU 1749440A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
drilling
valve
aerated
spring
hydraulic
Prior art date
Application number
SU904816828A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Григорьевич Шолохов
Иван Афанасьевич Бердов
Original Assignee
Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева filed Critical Свердловский горный институт им.В.В.Вахрушева
Priority to SU904816828A priority Critical patent/SU1749440A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1749440A1 publication Critical patent/SU1749440A1/en

Links

Abstract

Использование: горное делб, при государственном бурении скважин различного целевого назначени . Сущность изобретени : гидроударник содержит дополнительный упругий элемент и нагнетательную камеру. Упругий элемент размещен между верхним переходником и клапаном, нагнетательна  камера - над верхним переходником и выполнена в виде замкнутой кольцевой полости. Последн   образована концентрично установленными трубами и в своей нижней части гидравлически сообщена с центральным каналом. 3 ил,Use: mining, for state drilling of wells for various purposes. SUMMARY OF THE INVENTION: The hydraulic hammer contains an additional elastic element and a pressure chamber. The elastic element is located between the upper adapter and the valve, the injection chamber is above the upper adapter and is made in the form of a closed annular cavity. The latter is formed concentrically mounted pipes and in its lower part is hydraulically communicated with the central channel. 3 or

Description

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к гидроударникам разведочного бурени  скважин.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mining, in particular, to hydraulic hammers of exploratory drilling.

Гидроударники бывают различной конструкции , но в практике разведочного бурени  наибольшее распространение получили гидроударники пр мого действи , как наиболее простые по устройству и надежные в эксплуатации.Hydraulic hammers are of various designs, but in the practice of exploratory drilling, hydraulic hammers of direct action, as the simplest and most reliable in operation, are most common.

Известен гидроударник, который включает полый цилиндрический корпус, шлице- вой соединительный узел с наковальней, подпружиненный боек-ударник, подпружиненный клапан, верхний переходник с центральным промывочным каналом и уплотнени . Работа гидроударника св зана с управлением потоком нагнетательной жидкости м формированием гидроударного давлени , за счет которого создаютс  силы дл  возвратно-поступательного перемещени  бойка и нанесени  полезных ударов по наковальне. Это происходит автоматически за счет перекрыти  потока жидкости клапаном в верхней позиции бойка и открыти  - в нижней, при котором жидкость получает свободное движение. Под действием гидроударного давлени  боек перемещаетс  вниз, одновременно сжима  пружины бойка и клапана. При открытии клапана и сн тии гидроударного давлени  боек будет двигатьс  по инерции на величину свободного хода до соударени  с наковальней, а затем под действием усили  сжатой пружины возвратитс  в исходное верхнее положение, где произойдет вновь перекрытие потока жидкости клапаном и цикл повторитс . Скорость соударени  бойка и наковальни формирует полезную энергию гидроударника.A hydraulic hammer is known, which includes a hollow cylindrical body, an slotted coupling assembly with an anvil, a spring-loaded firing hammer, a spring-loaded valve, an upper adapter with a central flushing channel and a seal. The operation of the hydraulic hammer is associated with the control of the flow of the injection fluid and the formation of hydraulic pressure, which creates forces for the reciprocating movement of the striker and delivering useful blows to the anvil. This happens automatically due to shutting off the fluid flow with a valve in the upper position of the striker and opening it in the lower position, at which the fluid receives free movement. Under the action of the hydraulic impact pressure, the dredge moves downwards, simultaneously compressing the spring of the dies and the valve. When the valve is opened and the hydraulic impact pressure is removed, the firing pin will move by inertia by the amount of free play before colliding with the anvil, and then under the action of the force of the compressed spring will return to the initial upper position, where the valve will again shut off the flow of the fluid and the cycle will repeat. The speed of the impact of the striker and the anvil forms the useful energy of the hydraulic hammer.

Опыт использовани  гидроударника дл  бурени  с аэрированными жидкост миExperience of using a hydraulic hammer for drilling with aerated fluids

Х|X |

аbut

(пены) показал практическую его неработоспособность . Это объ сн етс  тем, что физические свойства аэрированной жидкости существенно отличаютс  от плотной жидкости . Наличие в жидкости воздушной фазы отрицательно вли ет на величину формировани  начального гидроударного импульса, который становитс  недостаточным дл  перемещени  бойка вниз с соответствующим соударением с наковальней.(foam) showed its practical inoperability. This is due to the fact that the physical properties of the aerated liquid are significantly different from the dense liquid. The presence of an air phase in the liquid adversely affects the amount of formation of the initial hydrostatic impulse, which becomes insufficient to move the striker downward with the corresponding impact from the anvil.

Цель изобретени  - повышение эффективности гидроударника при бурении с использованием аэрированной жидкости.The purpose of the invention is to increase the efficiency of a hydraulic hammer when drilling using aerated fluid.

Указанна  цель достигаетс  тем, что гидроударник, включающий полый цилиндрический корпус, шлицевой соединительный узел с наковальней, подпружиненный боек-ударник, подпружиненный клапан, верхний переходник с центральным промывочным каналом и уплотнени , снабжаетс  дополнительным упругим элементом (пружиной ) и нагнетательной камерой, причем дополнительный упругий элемент размещен между верхним переходником и клапаном , а нагнетательна  камера расположена над верхним переходником и выполнена в виде замкнутой кольцевой полости, образованной концентрично установленными трубами , при этом кольцева  полость в своей нижней части гидравлически сообщена с центральным каналом.This goal is achieved by the fact that a hydraulic hammer, comprising a hollow cylindrical body, a spline coupling assembly with an anvil, a spring-loaded firing hammer, a spring-loaded valve, an upper adapter with a central flushing channel and a seal the element is located between the upper adapter and the valve, and the pressure chamber is located above the upper adapter and is made in the form of a closed annular cavity, concentric pipes, with the annular cavity in its lower part hydraulically communicated with the central channel.

В результате такого технического решени  создаетс  возможность формировать дополнительный начальный силовой импульс за счет усили  дополнительного упругого элемента (пружины) при обратном ходе бойка и аккумул ции энергии потока жидкости в нагнетательной камере в непосредственной близости от гидроударника. Реализаци  усили  этой пружины и давлени  жидкости в нагнетательной камере ком- пенсирует недостаточный силовой гидроударный импульс потока аэрированной жидкости при закрытии клапана. Это дзет возможность применить гидроударник при бурении с аэрированной жидкостью и улучшить энергетические показатели работы гидроударника.As a result of this technical solution, it is possible to form an additional initial impulse of force due to the force of an additional elastic element (spring) during the return stroke of the striker and accumulation of the energy of the fluid flow in the discharge chamber in the immediate vicinity of the hydraulic hammer. The implementation of the force of this spring and the pressure of the fluid in the discharge chamber compensates for the lack of a powerful hydrostatic impulse of the flow of aerated fluid when the valve is closed. This makes it possible to use a hydraulic hammer when drilling with aerated fluid and to improve the energy performance of the hydraulic hammer.

На фиг.1 изображен гидроударник, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.Figure 1 shows the hydraulic hammer, a longitudinal section; figure 2 - section aa in figure 1; on fig.Z - section bb in figure 1.

Гидроударник включает шлицевой переходник 1, шлицевую муфту 2, образующие шлицевой соединительный узел, наковальню 3, боек 4 с пружиной 5, шток б бойка, средний переходник 7уплотнительной манжетой 8, клапан 9 с пружиной 10, пружину 11, верхний переходник 12 с центральным отверстием 13, соединительный корпус 14, наружную трубу 15, внутреннюю трубу 16,The hydraulic hammer includes a splined adapter 1, a splined coupling 2, forming a splined coupling assembly, an anvil 3, a hammer 4 with a spring 5, a hammer bar b, a middle adapter 7 with a sealing lip 8, a valve 9 with a spring 10, a spring 11, an upper adapter 12 with a central bore 13 , connecting body 14, outer pipe 15, inner pipe 16,

соединительный переходник 17, кольцевое пространство между трубами 15 и 16 образует нагнетательную камеру 18, котора  в нижней части соединена отверстием 19 сthe coupling adapter 17, the annular space between the pipes 15 and 16 forms the discharge chamber 18, which in the lower part is connected by an opening 19 s

центральным отверстием 13.central hole 13.

Гидроударник работает следующим образом .Hydraulic hammer works as follows.

Гидроудзрник устанавливаетс  в составе бурового снар да под породоразрушаю0 щим инструментом (дл  колонкового бурени  - над колонковым набором). При спуске бурового снар да в скважину или при его подъеме под действием веса колонкового набора шлицевой переходник 1 вме5 сте с бойком 4 опускаютс  вниз и образуют щель между торцом штока 6 и клапаном 9. Перед постановкой бурового снар да на забой включаетс  подача промывочной аэрированной жидкости , котора  свободноThe hydraulic hammer is installed as part of the drill bit under the rock-breaking tool (for the core drilling - above the core set). When the drill bit is lowered into the well or when it is lifted under the weight of the core set, the spline adapter 1 together with the striker 4 is lowered down and forms a gap between the end of the rod 6 and the valve 9. Before setting the drill bit to the bottom, the flushing aerated fluid is fed, which is free

0 проходит через образовавшуюс  щель и далее на забой скважины, и создаетс  замкнута  циркул ци . В результате этого скважина очищаетс  от шлама, и буровой снар д свободно становитс  на забой сква5 жины. В этом случае под действием реакции забо  и веса бурового снар да шлицевой переходник 1 и боек 4 поднимутс  вверх и торец штока 6 войдет в соприкосновение с клапаном 9. Щель между торцом штока 6 и0 passes through the slot and then to the bottom of the well, and a closed circulation is created. As a result, the well is cleared of sludge, and the drill string is free to face the well. In this case, under the action of the bottom reaction and the weight of the drill bit, the spline adapter 1 and the striker 4 will rise up and the end of the rod 6 will come into contact with the valve 9. The gap between the end of the rod 6 and

0 клапаном 9 смыкаетс , и поток жидкости перекрываетс .0, valve 9 closes and the flow of the liquid is blocked.

В нагнетательной системе накапливаетс  необходимое давление аэрированной жидкости, под действием которого боек 4In the injection system, the required pressure of the aerated liquid is accumulated, under the action of which the firing pin 4

5 вместе с клапаном 9 будут быстро перемещатьс  вниз до упора клапана 9 в переходник 7, далее боек отрываетс  от клапана 9 и по инерции продолжает движение до удара гто наковальне 3, а жидкость вновь получает5, together with the valve 9, will quickly move downward until the valve 9 stops in the adapter 7, then the striker is detached from the valve 9 and, by inertia, continues movement until the impact of the anvil 3, until the liquid again receives

0 свободное движение.0 free movement.

После этого боек 4 и клапан 9 под действием усили  сжатых пружин возвращаютс  вверх и произойдет их сочленение, которое сопровождаетс  перекрытием по5 тока жидкости. В момент сочленени  бойка 4 и клапана 9 в верхней части боек будет иметь максимальную скорость своего движени  вверх и соответствующую ей кинематическую энергию. Благодар  м гкости иAfter that, the hammer 4 and the valve 9 under the action of the force of the compressed springs return upwards and their articulation will occur, which is accompanied by the overlapping of the fluid flow. At the moment of articulation of the striker 4 and the valve 9 in the upper part, the head will have the maximum speed of its movement upwards and the corresponding kinematic energy. Thanks to you and

0 упругой податливости потока аэрированной жидкости и наличи  воздушной подушки в нагнетательной камере, кинематическа  энерги  бойка будет поглощатьс  деформацией пружины 11 и частичным накоплением0 the elastic compliance of the flow of aerated liquid and the presence of an air cushion in the discharge chamber, the kinematic energy of the striker will be absorbed by the deformation of the spring 11 and partial accumulation

5 дополнительного давлени  а нагнетательной камере. При достижении тормозной нулевой скорости боек вновь получит движение вниз, но уже под действием суммарной нагрузим от гидроударного и статического давлени  и усили  сжати  пружины5 additional pressure in the discharge chamber. When the brake zero speed is reached, the firing pin will again receive a downward movement, but already under the action of the total load from the hydrostatic and static pressure and the spring compression force

11, и цикл повторитс . Эффективность гидроударника повышаетс  и создаетс  возможность гидроударного бурени  с использованием аэрированной промывочной жидкости.11, and the cycle is repeated. The effectiveness of the hydraulic hammer is enhanced and the possibility of hydraulic hammer drilling with the use of aerated flushing fluid is created.

Таким образом, применение предлагаемого гидроударника обеспечит его эффективное применение при бурении с аэрированными жидкост ми.Thus, the application of the proposed hydraulic hammer will ensure its effective use in drilling with aerated fluids.

Claims (1)

Формула изобретени  Гидроударник дл  бурени  с аэрированной промывочной жидкостью, включающий полый цилиндрический корпус, шлицевой соединительный узел с наковальней, подпружиненный боек-ударник, подпружиненный клапан, верхний переходник сThe invention of the hydraulic hammer for drilling with aerated flushing fluid, comprising a hollow cylindrical body, a spline joint assembly with an anvil, a spring-loaded firing hammer, a spring-loaded valve, an upper adapter with /7/ 7 центральным промывочным каналом и уплотнени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности работы гидроударника при бурении с аэрированнойa central flushing channel and compaction, characterized in that, in order to increase the efficiency of the hydraulic hammer when drilling with aerated промывочной жидкостью, он снабжен дополнительным упругим элементом и нагнетательнойкамерой ,причем дополнительный упругий элемент размещен между верхним переходником и клапаном , а нагнетательна  камера расположена над верхним переходником и выполнена в виде замкнутой кольцевой полости, образованной концентрично установленными трубами , при этом кольцева  полость в своейflushing fluid, it is equipped with an additional elastic element and a pressure chamber, the additional elastic element being placed between the upper adapter and the valve, and the discharge chamber is located above the upper adapter and is made in the form of a closed annular cavity formed by concentrically installed tubes, while the annular cavity in its нижней части гидравлически сообщена с центральным каналом.the lower part is hydraulically communicated with the central channel. л-лll Фиг. 2FIG. 2 P-fi 2P-fi 2 Риг 3Rig 3
SU904816828A 1990-04-20 1990-04-20 Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid SU1749440A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904816828A SU1749440A1 (en) 1990-04-20 1990-04-20 Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904816828A SU1749440A1 (en) 1990-04-20 1990-04-20 Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1749440A1 true SU1749440A1 (en) 1992-07-23

Family

ID=21509674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904816828A SU1749440A1 (en) 1990-04-20 1990-04-20 Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1749440A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1059111,кл. Е 21 В 4/14,1982. Авторское свидетельство СССР Ms 284915, кл. Е 21 В 4/14, 1969. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1334258B1 (en) Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a drill bit used therein
US4146097A (en) Bore hole air hammer
US4821812A (en) Down hole drill improvement
US3804181A (en) Bore hole for hammer drive mechanism
US3692122A (en) High frequency pneumatically actuated drilling hammer
RU2703029C1 (en) Device for interval-by-interval hydraulic fracturing of strong rocks
US3464505A (en) Drilling apparatus
US6499544B1 (en) Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a one-way valve used therein
SU1749440A1 (en) Hydraulic striker for drilling with aerated flushing fluid
US2584978A (en) Percussion tool
RU1795069C (en) Hydraulic hammer using aerated wash fluid during drilling
RU2011779C1 (en) Hydraulic hammer
RU1810456C (en) Hydraulic hammer
SU1657584A1 (en) Hydraulic hammer
SU1760067A1 (en) Hydraulic percussion unit
NO325972B1 (en) Device for hammer hammer valve for use in coiled drilling
SU1625959A2 (en) Hydraulic impact tool
SU1539303A1 (en) Hydraulic percussive tool
RU2005164C1 (en) Method of correction of sticking drill pipe string and device for its implementation
CN211900444U (en) Double-acting rope punching drilling tool
SU987069A1 (en) Percussive hole-bottom mechanism
USRE27434E (en) Liquid percussion motor
CN212105720U (en) Double-liquid driving rotary percussion drilling impactor
SU137844A1 (en)
AU2002214452B2 (en) Percussive down-the-hole hammer for rock drilling, and a drill bit used therein