SU874948A1

SU874948A1 - Underwater electromagnetic hammer

Info

Publication number: SU874948A1
Application number: SU782690020A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Абрамович Лещев
Original assignee: Центральная Геолого-Геофизическая Экспедиция Научно-Производственного Объединения "Южморгео"
Priority date: 1978-10-02
Filing date: 1978-10-02
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) ПОДВОДНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЬЩ МОЛОТ(54) UNDERWATER ELECTROMAGNETIC MILK

II

Изобретение относитс к буровой технике а именно к техническим средствам дл неглубокого Г70ДВОДНОГО бурени и отбора проб со дна мор ..The invention relates to drilling equipment, in particular, to technical means for shallow drilling and sampling from the bottom of the sea.

Известны электромагнитные молоты дл сваебойных работ, содержащие статор с катушками и боек-сердечник, включающиес с помощью датчиков положеии |1.Electromagnetic hammers for piling works are known, which contain a stator with coils and a firing pin, which are switched on with the help of sensors | 1.

Недостатком молотов вл етс невозможность использовани в подводных услови х .The disadvantage of hammers is the impossibility of underwater use.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс электромагнитный молот в подводном исполнении, содержащий корпус, наковальню, жестко соединенную с буровым инструментом, статор с катушками и боек-сердечник J2J.The closest to the technical essence of the invention is an electromagnetic hammer in the underwater version, comprising a housing, an anvil rigidly connected to a drilling tool, a stator with coils and a striker core J2J.

Недостатком известного подводного электромагнитного молота вл етс то, что вес статора искусственно завышаетс до величины, -численное значение которой должно превышать таковое усилие электромагнитной катушки рабочего хода, либо используетс мощность катушки, уменьшенна против возможной конструктивно. Как увеличение веса статора, так и уменьшение мощности электромагнитной катушкиA disadvantage of the known underwater electromagnetic hammer is that the stator weight is artificially overestimated to a value, the numerical value of which must exceed that of the electromagnetic stroke of the working stroke, or the power of the coil reduced against the possible constructive is used. Both the increase in the stator weight and the decrease in the power of the electromagnetic coil

снижают эксплуатациониые качества электромагнитного молота и особенно сказываютс на эффективности подводного электромагнитного молота, управл емого дистаиционио и тер ющего часть веса за счет водоизмещени .they reduce the performance of an electromagnetic hammer, and especially affect the efficiency of an underwater electromagnetic hammer, controlled distortion, and losing some of its weight due to displacement.

Цель изобретени - повышение производительности молота за счет максимального использовани конструктивной мощности катушки при заданном весе статора.The purpose of the invention is to increase the productivity of the hammer by maximizing the use of the design power of the coil for a given stator weight.

Эта цель достигаетс тем, что верхн часть наковальни выполнена в виде сердеч10 ника и размещена в полости катушки дл включени в магнитную Цепь статора на врем каждого рабочего хода.This goal is achieved by the fact that the upper part of the anvil is made in the form of a core and is placed in the cavity of the coil to be included in the magnetic stator circuit for the duration of each working stroke.

На чертеже изображен молот, общий вид, в разрезе.The drawing shows a hammer, general view, in section.

Подводный электромагнитный молот соts держит статор , 1, который состоит из двух электромагиитиых катушек, размещенных в одном рме - магнитопровода с полюсами. В полости статора 1 размещен со свободой осевого перемещени боек-сердечник 2. Наковальн 3 жестко соедииеиа с буровым The underwater electromagnetic hammer sots holds a stator, 1, which consists of two electromagnetized coils placed in one frame - a magnetic circuit with poles. In the cavity of the stator 1 is placed with the freedom of axial movement of the striker-core 2. Anvil 3 is rigidly connected with the drill

20 инструментом и с корпусом 4 (в случае примеиени герметичного корпуса, не св занного жестко со статором).20 with the tool and with the housing 4 (in the case of applying a hermetic housing that is not rigidly connected with the stator).

Верхн катушка статора 1 обеспечивает движение бойка 2 вверх и вл етс катушкой холостого хода.The upper stator coil 1 allows the striker 2 to move upward and is a no-load coil.

Нижн катушка статора I обеспечивает движение бойка 2 вниз и вл етс катушкой рабочего хода.The lower stator coil I provides the movement of the striker 2 downward and is the travel coil.

Наковальн 3 жестко соединена с буровым инструментом к с днищем корпуса 4 и имеет форму нсполнени , обеспечивающую как выполнение обычных функцнй наковальми по передаче удара от бойка буровому инструменту, так и функции замка или сцеплени , соедин ющего наковальню со статором на врем рабочего хода.The anvil 3 is rigidly connected with the drilling tool to the bottom of the body 4 and has the form of execution, providing both the performance of the usual anvil functions for transferring the impact from the striker to the drilling tool, and the function of locking or engaging the anvil with the stator during the working stroke.

Наковальн 3 выполнена в форме сердечника , имеющего диаметр, соответствующий днаметру внутреннего отверсти нижней катушки, и длину (высоту) , достаточ . ную дл захвата наковальнн магнитным полем этой катушки, причем наковальн должна изготавливатьс из м гкомагнитной стали.The anvil 3 is made in the form of a core having a diameter corresponding to the diameter of the inner hole of the lower coil, and the length (height) is sufficient. to capture the anvil magnetic field of this coil, and the anvil should be made of magnetic steel.

Молот работает следующим образом.Hammer works as follows.

Дл включени и переключени верхней н нижней катушек статора 1 используютс датчики положени , программные и иные известные способы и устройства. За врем действи электромагнитные катушки статора I перемещают возвратно-поступательно (вверх-вниз) боек-сердечник 2, который наносит удары по наковальне 3, пронзвод полезную работу.Position sensors, software and other known methods and devices are used to turn on and switch the upper and lower stator coils 1. During the time of action, the electromagnetic coils of the stator I move a reciprocating (up-down) striker-core 2, which strikes the anvil 3, to do useful work.

При холостом ходе бойка 2 вверх реакци статора 1 воспрннимаетс корпусом 4 н буровым инструментом.When the striker 2 is idling upward, the stator 1 reaction is ignited by the housing 4n by the drilling tool.

Прн рабочем ходе (при разгоне) бойка вниз реакци статора гаситс только его собственным весом и весом соединенных с ним деталей. Относительио бурового инструмента статор должен иметь свободу перемещени , необходнмую дл забиванн бурового инструмента в грунт.The working stroke (during acceleration) of the striker downward reaction of the stator is quenched only by its own weight and the weight of the parts connected to it. With respect to the drilling tool, the stator must have the freedom of movement necessary for driving the drilling tool into the ground.

Прн включении магиитного пол , разгон ющего боек 2, одновременно включаетс магнитное поле, захватывающее и прит гивающее наковальню 3 к статору 1 (или наоборот - прит гивающее статор к наковальне ). Прн этом масса и вес в воде взаимосв занных частей конструкции - тора, наковальни, бурового ннструмента и наружного корпуса (при налнчии свободы перемещени статора относнтельно наруж ногр корпуса) - воспринимающих реакцию э- ектромагнита при разгоне бойка, увеличнваетс более, чем вдвое. Соответственно создаетс возможность применени электромагнитной катушки с мощностью, увеличенной примерно вдвое, либо соответствующего уменьшени веса статора без изменени мощности катушек.Switching on the mag- netic field, accelerating the striker 2, simultaneously turns on the magnetic field, exciting and attracting the anvil 3 to the stator 1 (or vice versa - attracting the stator to the anvil). This means that the weight and weight in water of interconnected parts of the structure - the torus, the anvil, the drilling tool and the outer case (when the stator is free to move relative to the outside of the body foot) - perceiving the electromagnet reaction when the striker accelerates, more than doubles. Accordingly, it is possible to use an electromagnetic coil with a power approximately doubled, or a corresponding reduction in the stator weight without changing the power of the coils.

Переключающее приспособление должно в любом случае обеспечивать захват наковальки магнитным полем одновременно с захватом бойка при его разгоне вннз или нескол о ранее и выключение этого магннтного пол перед ударом бойка о наковальню. В результате использовани изобретени снижаетс необходимый вес статора и всего электромагнитного моЗгота прн повышении т говой силы (мощиости) электромагнитной катушки, что влечет за собой увеличение мощности и- производительности электромагнитного молота.In any case, the switching device must ensure the capture of the anvil by the magnetic field simultaneously with the capture of the striker during its acceleration by means of explosives or several earlier and the switching off of this magnetic floor before striking the striker against the anvil. As a result of the use of the invention, the required weight of the stator and the entire electromagnetic power is increased by increasing the pull force (power) of the electromagnetic coil, which entails an increase in the power and productivity of the electromagnetic hammer.

Техннко-экономнческнй эффект нзобретени выражаетс в том, что подводные молоты прн неизменном общем весе повышают энергию удара в 1,5-2 раза с соответствующим повышением производительности.The technical effect of the invention is expressed in the fact that underwater hammers with a constant total weight increase the impact energy by 1.5-2 times with a corresponding increase in productivity.

Claims

1. USSR author's certificate number 497405, cl. E 21 C 3/16, 08.26.70.

2. Leshchev L. A. Development of underwater vibrating hammers lowered from a ship.

Report of the Research Institute of Margeophysics, “Yuzhmorgeo, .T. 2, Gelendzhik, 1975.