SU779570A1

SU779570A1 - Double-acting hydraulic percussive tool

Info

Publication number: SU779570A1
Application number: SU772441925A
Authority: SU
Inventors: Авис Самигуллинович Латыпов; Сергей Михайлович Сушко
Original assignee: Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина
Priority date: 1977-01-10
Filing date: 1977-01-10
Publication date: 1980-11-15

Description

(54)ГИДРОУДАРНИК ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ(54) DOUBLE ACTION PIPE

- ... 1 - . .--. Изобретение относитс к горной промышленности, в частности к погружным гидроударникам,, используемым при бурении скважин. Известен гидроударник двойного действи , включающий корпус, наковал ню, поршень-ударник, распределитель ные клапаны, шлИцевОй разъем, ограничительные и выключающие элементы W--.. Наиболее близким решением к пред лагаемому вл етс гиДР°УД Р И дво ного действи , включающий корпус, н ковальню, ограничитель, распределительный клапан, ударник и поршеньыток t2. Недостатком гидроударника вл ет с мала эффективность при больших осевых нагрузках, особенно при буре нии скважин малого диаметра, ввиду подклиниваний пЬршн -УДарника в цилиндрах из-за деформации корпуса. Кроме того, конструкци усложнена системой монтажа распределительного клапана и наличием выключательной втулки, ухудшающей передачу ударног импульса. Целью изобретени вл етс повыш ние эффективности работы гидроудар .ника и упрощение конструкции. Это достигаетс тем, что поршеньток гидроударника выполнен с ограничительными упорами в верхней части и установлен с возможностью независимого перемещени и торцового взаимодействи с верхней частью, ударника . На фиг. 1 изображен гидроударник В рабочем положении, продольный разрез , на фиг. 2 - то же, в выключенном положении, 1родбльный разрез. Гидроударник содержит корпус 1, имеющий вверху переходник 2 дл соединени с бурильными трубами, а внизУ шлицевой разъем, состо щий из шлицевой муфты 3 и шлицевого вала 4, соединенного с порОдоразрущающим инструментом . Шлицёвой вал оканчиваетс вверху наковальней 5 с калиброванным каналом. В нижнем цилиндре 6 корпуса помещен ударник 7, В который встроен распределительный клапан в. В верхнем цилиндре 9 установлен поршень-шток 10, опирающийс нижним торцом в верхнюю часть ударника 7 и снабженный наружными ограничительными упорами 11 в верхней части, а также каналами 12. Ограничительное кольцо 13 с пери ферийными каналами установлено на- ... one - . .--. The invention relates to the mining industry, in particular, to submersible hydraulic hammers, used in the drilling of wells. A double-acting hydraulic hammer is known, including a body, forged nude, a piston-hammer, distribution valves, a slide connector, restricting and deactivating elements W-- .. The closest solution to the proposed one is a GDR ° UD R And double action, including a body , n forged, limiter, control valve, hammer and piston t2. The disadvantage of the hydraulic hammer is its low efficiency at high axial loads, especially when drilling small diameter wells, due to the wedging of the cylinder in the cylinders due to the deformation of the body. In addition, the design is complicated by the installation system of a distribution valve and the presence of a switching sleeve, which impairs the transmission of a shock pulse. The aim of the invention is to increase the efficiency of the water hammer and simplify the design. This is achieved by the fact that the hydraulic hammer piston is made with restrictive stops in the upper part and is installed with the possibility of independent movement and face interaction with the upper part of the hammer. FIG. 1 shows a hydraulic hammer In the working position, a longitudinal section; FIG. 2 - the same, in the off position, 1rodblny section. The hydraulic hammer comprises a housing 1 having an adapter 2 at the top for connecting to drill pipes, and a spline connector downwards consisting of a splined coupling 3 and a splined shaft 4 connected to a porous deforming tool. The slot shaft ends at the top of the anvil 5 with a calibrated channel. In the lower cylinder 6 of the housing there is a hammer 7, into which is installed a distribution valve c. In the upper cylinder 9, a piston-rod 10 is installed, supported by a lower end in the upper part of the hammer 7 and provided with external limiting stops 11 in the upper part and also channels 12. The restrictive ring 13 with peripheral channels is set to

опорном уступе 14 корпуса IT В йорпуЬё и ударнике имеютс радиальные каналы 15, 16 и 17.the support step 14 of the housing IT There are radial channels 15, 16 and 17 in the harbor and the impactor.

Работает гидраударник следующим Ьбраэом.Works gidraudarnik following Boris.

При спуске инструмента в скважину шлицевой вал 4, ударник 7 и поршеньшток 10 занимают нижнее п6 1бжёниё (фиг. 2). Между нижним торцом поршень-штока 10 и верхней частью ударника 7 образуетс зазор. Всё полости гидроударника соединены через канал 17 корпуса 1 с затрубным простpalHCTBOM , и гидроударник не работает .When the tool is lowered into the bore, the splined shaft 4, the hammer 7 and the piston rod 10 occupy the lower p6 1bag (Fig. 2). A gap is formed between the lower end of the piston rod 10 and the upper part of the hammer 7. All cavities of the hydraulic hammer are connected through channel 17 of housing 1 with the annular prostalpalHCTBOM, and the hydraulic hammer does not work.

При noCTaHOBKie на забой скважины детали гидроударника занимают положение , показанное на фиг. 1, за счет перемещени шлицевого вала 4 вверх, который своей наковальней 5 перемещает вверх ударник 7 и выбирает зазор между верхним торцом последнего и нижним торцом поршень-штока 10. В результате полости А, в и С оказываютс разобщенными од- полости D, св занной с затрубным пространством.Таким образом, система поршень-ударник гидравлически оказываетс дифференциальной благодар тому, что площадь сечени цилиндра 6 выбираетс большей, чем. площадь сечени цилиндра 9. Поэтому возникает подъёмна сила, перемещающа систему поршень-шток-ударник вверх. Система поршень-шток-ударник движетс вверх До соударени с ограничительным кольцом 13, которое перекрывает осевой канал пОршень-штока 10. В результате этого возникает гидроудар в полости А, который мен ет направление движени системы поршень-шток-ударник-ограничительноё кольцо на обрат ное . В 3to врем клапан 8 продолжает движение вверх по инерции до соуДа;рёни с нижним торцом поршеньштока 10. Вследствие этого перекрываетс осевой канал клапана 8 и сни Жа:ётс (,.давление в полости С ввиду образовани зазора между нижним торцом клапана 8 и ступенчатым уступом : Осевого канала ударника 7, сооб Дающегос посредством каналов 15 с полостью низкого давлени D. От сисТемы поршень-ШТОК-ударник-ограничительное кбльцо последнее отдел етс опорным уступом 14 корпуса, в результате чего полость поршень-штока 10 сообщаетс с полостью высокого давлени , и клапан 8 удерживаетс в верхнем положении благодар действию давлени на избыточную площадь его бурта. Поэтому под действием повышенного давлени система поршень-штокударник движетс вниз до нанесени удара по наковальне 5, передающей ударный импульс через вал 4 породоразрушающему инструменту. При этом жидкость.из полости С частично вытекает через калиброванный канал ( дроссель) на забой скважины, а частично в затрубное пространство через осево|й и радиальные 15, 16 каналы ударника 7 и канал 17 корпуса 1. В момент удара по наковальне за счет сил инерции клапан 8 перебрасываетс в нижнее крайнее положение, что возвращает в Т сходн поэицию детали гидроударника , и цикл повтор етс .With noCTaHOBKie at the bottom of the well, the details of the hydraulic hammer take the position shown in FIG. 1, by moving the spline shaft 4 upwards, which its anvil 5 moves upwards the hammer 7 and chooses the gap between the upper end of the latter and the lower end of the piston rod 10. As a result, cavities A, B and C are separated by single cavities D, with annulus. Thus, the piston-hammer system is hydraulically proving differential due to the fact that the cross-sectional area of the cylinder 6 is chosen to be larger than. the cross-sectional area of the cylinder 9. Therefore, a lifting force arises, moving the piston-rod-hammer system upwards. The piston-rod-hammer system moves upward. Before the collision with the restrictive ring 13, which blocks the axial channel of the piston rod 10. As a result, a hydraulic shock occurs in the cavity A, which changes the direction of movement of the piston-rod-drummer-restrictive ring system on the back . At 3to time, the valve 8 continues to move upwards by inertia to the joint; the discharge with the lower end of the piston rod 10. As a result, the axial channel of the valve 8 closes and the lower Z: eats (, the pressure in the cavity C due to the gap between the lower end of the valve 8 and the stepped shoulder : The axial channel of the striker 7, communicating through channels 15 with a low pressure cavity D. From the piston-STOCK-hammer-restrictive system, the latter is separated by the support shoulder 14 of the housing, with the result that the piston-cavity 10 communicates with the high cavity pressure, and the valve 8 is held in the upper position due to the effect of pressure on the excess area of its collar. Therefore, under the action of increased pressure, the piston-rod hammer system moves downward before striking the anvil 5, which transmits a shock pulse through the shaft 4 to the rock-breaking tool. cavity C partially flows out through the calibrated channel (choke) to the bottom of the well, and partly into the annulus through the axial and radial 15, 16 channels of the striker 7 and channel 17 of the housing 1. At the moment of impact Due to the inertia forces, the valve 8 is moved to the lower end position, which returns to T similar to the details of the hydraulic hammer, and the cycle repeats.

Даннй КОЕГсТрукци позвол ет повысить эксплуатационную надежность гидроударников двойного действи малого диаметра за счет исключени подклинивани штока-ударника путем выполнени штока раздельно от ударника.This KOEGSTRUCTION allows to increase the operational reliability of double-action hydraulic hammers with small diameter by eliminating wedging of the hammer rod by performing the rod apart from the hammer.

Claims

1.-The author's certificate of the USSR No. 202814, cl. E 21 B 5/00, 1964.

2. USSR author's certificate number 244244, cl. E 21 5/00, 1966 (prototype).

.one

2