SU613071A1

SU613071A1 - Hydraulic percussion device

Info

Publication number: SU613071A1
Application number: SU752101469A
Authority: SU
Inventors: Спиридон Архипович Волков; Вадим Григорьевич Кардыш; Андрей Тимофеевич Киселев; Давид Иосифович Коган; Иван Григорьевич Комиссаров; Юрий Алексеевич Матвеев; Юрий Александрович Меламед; Виктор Алексеевич Монеткин
Original assignee: Специальное Конструкторское Бюро Научно-Производственного Объединения "Геотехника"
Priority date: 1975-01-31
Filing date: 1975-01-31
Publication date: 1978-06-30

Description

1one

Изобретение относитс к буровым машинам, в частности к устройствам дл гидроударного бурени с алмазным породоразрушающим инструментом .The invention relates to drilling machines, in particular to devices for water hammer drilling with a diamond rock-cutting tool.

Известны гидроударники, включающие корпус , клапан, поршень-боек и наковальню 1.Known hydraulic hammers, including the housing, the valve, the piston head and the anvil 1.

При бурении известными гидроударниками с использованием алмазного породоразрушающего инструмента необходимо снижать количество промывочной жидкости, поступающей к забою, в то же врем дл эффективной работы гидроударника ее расход должен быть повышен. Возникающий при этом в колонковой трубе гидравлический подпор отрицательно сказываетс на эффективности работы машины, поскольку в период разгона поршн -бойка возникают дополнительные силы торможени , снижающие скорость движени бойка, а следовательно, энергию и частоту ударов.When drilling with well-known hydraulic hammers using diamond rock-cutting tools, it is necessary to reduce the amount of flushing fluid coming to the bottom, while at the same time for efficient operation of the hydraulic hammer its flow must be increased. The hydraulic support arising in this case in the core pipe negatively affects the efficiency of the machine, since during the acceleration of the piston, additional braking forces appear that reduce the speed of the striker and, consequently, the energy and frequency of impacts.

Известны устройства дл снижени количества промывочной жидкости, поступающей в колонковую трубу, выполненные в виде распределител потока к гидроударнику 2.Devices are known for reducing the amount of washing liquid entering the column pipe, made in the form of a flow distributor to a hydraulic hammer 2.

Однако полностью сн ть воздействие подпора , возникающего в колонковом снар де, на работу гидроударника не удаетс .However, it is not possible to completely eliminate the effect of the overpressure occurring in the columnar deformity on the operation of the hydraulic hammer.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности бурени и надежности работы гидроударника с алмазным породоразрушающим инструментом.The aim of the invention is to increase the drilling efficiency and reliability of the hydraulic hammer with a diamond rock-destruction tool.

Это обеспечиваетс тем, что гидроударник, содержащий корпус, клапан, полый поршеньбоек и наковальню, снабжен разделительным клапаном, установленным в полости поршн бойка , гидравлически св занной с внутренней полостью колонковой трубы.This is ensured by the fact that the hydraulic hammer, comprising a housing, a valve, a hollow piston hammer box and an anvil, is provided with a separating valve installed in the piston cavity of the striker, hydraulically connected to the internal cavity of the core pipe.

На чертеже показан предлагаемый гидроударник в период хода поршн -бойка вверх, продольный разрез.The drawing shows the proposed hydraulic hammer in the period of the stroke of the piston-upward longitudinal section.

Гидроударник состоит из корпуса 1, клапана 2 с пружиной 3, цилиндра 4, порщн -бойка 5 с каналами 6, 7 и перемычкой 8 между ними, бойковой пружины 9, центратора 10, щарового замка 11, наковальни 12 с отводными каналами 13 и каналами сброса 14, разделительного клапана 15, уплотнени 16, шлицевого разъема 17 и колонковой трубы 18.The hydraulic hammer consists of a housing 1, a valve 2 with a spring 3, a cylinder 4, a piston 5 with channels 6, 7 and a jumper 8 between them, a bob spring 9, a centralizer 10, a lock lock 11, an anvil 12 with branch channels 13 and relief channels 14, a separation valve 15, a seal 16, a splined connector 17, and a core pipe 18.

Гидроударник работает по схеме машин пр мого действи .Hydraulic hammer works according to the scheme of direct action machines.

При закрытии шлицевого разъема 17 под действием пружины 9 поршень-боек 5 подбрасываетс вверх (обратный ход) до встречи с клапаном 2. До постановки на забой и в период обратного хода промывочна жидкостьWhen closing the spline connector 17 under the action of the spring 9, the piston head 5 is thrown upwards (reverse) before meeting the valve 2. Before setting to the bottom and during the reverse stroke, the flushing fluid

проходит через каналы клапана 2 по центральному каналу поршн -бойка 5 и через каналы 6 в нем и каналы 13 в наковальне поступает в колонковую трубу. В это врем разделительный клапан 15 находитс в нижнем положении. При встрече с клапаном 2 поршень-боек 5 останавливаетс и разделительный клапан 15 по инерции перебрасываетс в верхнее положение, где и удерживаетс на прот жении всего хода поршн -бойка 5 вниз, происход щего под действием гидравлического удара высокого давлени , действующего в период перекрыти центрального канала поршн -бойка 5 клапаном 2. В это врем промывочна жидкость, вытесн ема поршпем-бойком 5, а затем после остановки клапана 2 поступающа с поверхности, может двигатьс во внутреннюю полость колонковой трубы 18; при наличии там гидравлических сопротивлений может перетекать цо каналу 7, центральным каналам в поршне-бойке 5 и центраторе 10, а также по каналам сброса 14 в затрубное пространство. Таким образом, при движении вниз поршень-боек 5 не испытывает вредного действи подпора.passes through the channels of the valve 2 through the central channel of the piston-block 5 and through the channels 6 in it and the channels 13 in the anvil enters the core tube. At this time, the separation valve 15 is in the lower position. When it encounters valve 2, the piston-batch 5 stops and, by inertia, the separation valve 15 is moved to the upper position, where it is held for the entire stroke of the piston — the blow 5 down, which occurs under the action of a high pressure hydraulic shock a piston-block 5 by a valve 2. At this time, the flushing fluid displaced by the piston-die 5, and then after the valve 2 stops, the incoming from the surface can move into the internal cavity of the core tube 18; if there are hydraulic resistances, it can flow through the channel 7, the central channels in the piston-striker 5 and the centralizer 10, as well as through the discharge channels 14 into the annular space. Thus, when moving downward, the piston head 5 does not experience the harmful effect of a backwater.

После остановки клапана 2 поршень-боек 5 по инерции движетс вниз и совершает удар по наковальне. В этот момент разделительный клапан 15 перебрасываетс в нижнее положение , перекрыва проход промывочной жидкости , поступаюшей к каналам сброса 14. Затем поршень-боек 5 под действием пружины 9 подбрасываетс вверх, и цикл повтор етс .After the valve 2 is stopped, the piston head 5 by inertia moves downwards and hits the anvil. At this moment, the separation valve 15 is thrown to the lower position, blocking the passage of the washing liquid entering the relief channels 14. Then the piston-die 5 under the action of the spring 9 is thrown upwards, and the cycle repeats.

Дл уменьшени сил трени при движении поршн -бойка 5 по центратору 10 в поршнебойке может быть установлен шаровой замок 11. Центратор 10 в наковальне может быть установлен по плотной посадке или снабжен уплотнением 16.In order to reduce the frictional forces during the movement of the piston-bout 5 along the centralizer 10, a ball lock 11 can be installed in the piston headspace. The centralizer 10 in the anvil can be installed by a tight fit or provided with a seal 16.

Таким образом, в предлагаемом гидроударнике осуществлена принудительна подача промывочной жидкости в колонковую трубуThus, in the proposed hydraulic hammer, the flushing fluid was forcedly supplied to the column pipe.

в период обратного хода и переток ее в период рабочего хода. При отсутствии перемычки 8 разделительный клапап 15 под действием скоростного напора промывочной жидкости перемещаетс в нижнее положение сразу после остановки клапана 2 при движении поршн -бойка 5 вниз. Тогда период принудительной подачи промывочной жидкости в колонковую трубу увеличиваетс на врем свободного хода. Перераспределение потока промывочной жидкости и осуществление сброса ее в период рабочего хода поршп -бойка повышает скорость разгона поршн -бойка, а следовательно , частоту и энергию ударов, чтоduring the return stroke and its overflow during the working stroke. In the absence of the jumper 8, the separation valve 15 under the action of the velocity head of the flushing fluid moves to the lower position immediately after the valve 2 stops while the piston 5 is moving down. Then the period of forced supply of washing liquid into the column pipe is increased by the time of free running. The redistribution of the flow of flushing fluid and the implementation of its discharge during the working stroke of the piston-blown increases the acceleration rate of the piston -blow and, consequently, the frequency and energy of the blows, which

приводит к повышению эффективности бурени гидроударниками с алмазным породоразрушаюшим инструментом.leads to an increase in the efficiency of drilling with diamond rock drill tools.

Claims

1. USSR author's certificate No. 374434, cl. E 21B 5/00, 1970.

2. USSR author's certificate number 184760, cl. E 21 B 5/00, 1965.

riTZtllZ-Txx: G. I i. -N