SU875012A1

SU875012A1 - Double-acting hydraulic percussive member for drilling holes

Info

Publication number: SU875012A1
Application number: SU792821403A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Иванович Дусев; Олег Владимирович Бондаренко
Original assignee: Новочеркасский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.Серго Орджоникидзе
Priority date: 1979-09-20
Filing date: 1979-09-20
Publication date: 1981-10-23

Description

(54) ГИДРОУДАРНИК ДВОЙНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН(54) DOUBLE ACTION WELL FOR DRILLING WELLS

II

Изобретение относитс к горной промышленности и может быть использовано в качестве погружного снар да дл бурени скважин в нефт ной, угольной и горнорудной промышленности.The invention relates to the mining industry and can be used as a submersible projectile for drilling wells in the oil, coal and mining industries.

Известен гидроударник пр мого или обратного действи , содержаш.ий цилиндрический корпус, в котором помещены полый боек, силова пружина, предназначенна дл совершени рабочего или холостого хода, долото и узел распределени энергоносител 1.A hydraulic hammer of direct or reverse action is known, containing a cylindrical body in which a hollow head is placed, a force spring for performing a working or idling stroke, a chisel and an energy carrier distribution unit 1.

Недостатком такого гидроударника вл етс повышенный расход жидкости и небольшой КПД.The disadvantage of such a hydraulic hammer is the increased flow rate and low efficiency.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению вл етс гидроударник двойного действи дл бурени скважин, содержащий цилиндрический корпус с рабочими камерами , полый дифференциальный боек с окнами , в хвостовую часть которого помещен узел распределени энергоносител , и долото 2.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a double action hammer for drilling wells, comprising a cylindrical body with working chambers, a hollow differential block with windows, in the tail part of which the energy distribution unit is placed, and a chisel 2.

Главными недостатками известного гидроударника вл ютс сложность клапанного устройства, большие сопротивлени перемещению клапана, вызванные закреплением его в корпусе и в бойке, ненадежность работы тарельчатого клапана при подаче загр зненного энергоносител и трудность запуска гидроударника в действие после перерывов в работе.The main disadvantages of the known hydraulic hammer are the complexity of the valve device, the large resistance to valve movement caused by its fixation in the body and in the striker, the unreliability of the poppet valve when supplying the contaminated energy carrier and the difficulty of starting the hydraulic shock hammer after interruptions.

Цель изобретени - повышение эксплуатационной надежности гидроударник-а. Поставленна цель достигаетс тем, что узел распределени энергоносител выполнен в виде стакана с двум р дами окон The purpose of the invention is to increase the operational reliability of the hydroblocker. The goal is achieved by the fact that the energy distribution node is made in the form of a glass with two rows of windows

IQ на боковой поверхности и выступами на основании , при этом на внутренних стенках цилиндрического корпуса выполнены упоры дл взаимодействи с выступами стакана и ограничительные окна дл сообщени рабочей камеры с атмосферой в конце холостогоIQ on the side surface and protrusions on the base, with stops on the inner walls of the cylindrical body for interacting with the protrusions of the glass and restrictive windows for communication of the working chamber with the atmosphere at the end of the idle

15 хода бойка.15 stroke striker.

На чертеже показана наиболее предпочтительна конструктивна схема предлагаемого гидроударника.The drawing shows the most preferred structural scheme of the proposed hydraulic hammer.

Гидроударник содержит корпус 1, выполненный в виде цилиндра, полый дифференциальный боек 2 с окнами 3, в хвостовой части которого установлен стакан 4, имеющий два р да окон 5 и 6 и выступы 7, опирающийс на пружину 8, долото 9 с наковальней 10, котора входит в нижнюю часть цилиндра. Кроме того, в нижней части цилиндра 1 в зоне крайнего верхнего положени бойка 2 выполнены ограничительные окна 11 и сливные окна 12, сообщающие рабочую камеру 13 и камеру 14 слива жидкости с атмосферой . Устройство имеет также рабочую камеру 15. На внутренних стенках цилиндра 1 в зоне крайних положений ходов хвостовой части бойка образованы упоры 16 и 17, с которыми взаимодействуют выступы 7 стакана 4.. Гидроударник работает следующим образом . В исходном положении при отсутствии избыточного давлеуи жидкости стакан 4 поднимаетс пружиной 8, и его окна 6 выход т в камеру 15, сообща ее через внутреннюю полость бойка 2 с камерой 13, при этом окна 3 в хвостовой части бойк 2 перекрыты стенками стакана 4, и камера 14 оказываетс изолированной от камер 15 и 13. Когда в полость ударника подают жидкость под давлением, она из камеры 15 по внутреннему каналу бойка 2 поступает в камеру 13 и, действу на нижний торец бойка 2, поднимает его вверх. При движении вверх стакан 4 удерживаетс в исходном положении силой упругости пружины 8 до тех пор, пока выступы 7 не достигнут упоров 17. В этот момент стакан 4 останавливаетс , The hydraulic hammer comprises a housing 1, made in the form of a cylinder, a hollow differential block 2 with windows 3, in the tail part of which a cup 4 is installed, having two rows of windows 5 and 6 and protrusions 7 supported on a spring 8, a bit 9 with an anvil 10 which enters the bottom of the cylinder. In addition, in the lower part of the cylinder 1, in the zone of the extreme upper position of the striker 2, there are restrictive windows 11 and drain windows 12, which communicate the working chamber 13 and the chamber 14 of the fluid to the atmosphere. The device also has a working chamber 15. On the inner walls of the cylinder 1, in the zone of the extreme positions of the tails of the striker part, stops 16 and 17 are formed, with which the projections 7 and 4 of the cup 4 interact. The hydraulic hammer works as follows. In the initial position, in the absence of excess liquid pressure, the cup 4 is raised by the spring 8, and its windows 6 exit into the chamber 15, jointly through the internal cavity of the striker 2 with the chamber 13, while the windows 3 in the tail part of the striker 2 are covered by the walls of the cup 4, and The chamber 14 is isolated from the chambers 15 and 13. When a pressurized fluid is fed into the cavity of the striker, from the chamber 15 through the internal channel of the striker 2 it enters the chamber 13 and, acting on the lower end of the striker 2, lifts it up. When moving upward, the cup 4 is held in its initial position by the elastic force of the spring 8 until the protrusions 7 reach the stops 17. At this moment the cup 4 stops,

а боек 2 продолжает двигатьс вверх, сжима пружину 8. Проходное сечение окон 6 постепенно уменьшаетс , вследствие этого давление жидкости в камере 13 падает, происходит торможение бойка 2, а когда нижний торец его откроеу окна 11, окна 6 полностью закрываютс , давление в камере 13 падает до атмосферного и боек 2 останавливаетс .and the striker 2 continues to move upward, compressing the spring 8. The passage section of the windows 6 gradually decreases, as a result, the fluid pressure in the chamber 13 drops, the striker 2 brakes, and when its lower end opens the window 11, the windows 6 completely close, the pressure in the chamber 13 falls to atmospheric and the dowel 2 stops.

Теперь стакан 4 удерживаетс в закрытом состо нии избыточным давлением сверху , а камера 13 сообщаетс с атмосферой и через окна И, и через окна 3,5 и 12. Под действием давлени жидкости сверху боек 2 идет вниз, увеличива свою скорость, а жидкость из камеры 13 вытесн етс на слив.Now the cup 4 is held in the closed state by overpressure from the top, and the chamber 13 communicates with the atmosphere through the windows I and through the windows 3.5 and 12. Under the pressure of the liquid from the top of the firing pin 2 goes down, increasing its speed, and the liquid from the chamber 13 is pushed onto the drain.

Когда выступы 7 достигают упоров 16, стакан 4 останавливаетс , а боек 2, продолжа движение вниз, открывает окна 6, наносит удар по наковальне 10 И останавливаделени энергоносител , и долото, отличающийс тем, что, с целью повышени эксплуатационной надежности гидроударника, узел распределени энергоносител выполнен в виде стакана с двум р дами окон на боковой поверхности и выступами на основании , при этом на внутренних стенках цилиндрического корпуса выполнены упоры дл взаимодействий с выступами стакана и ограничительные окна дл сообщени рабочей камеры с атмосферой в конце холостого хода бойка.When the protrusions 7 reach the stops 16, the cup 4 stops and the firing pin 2, continuing downward, opens windows 6, strikes the anvil 10 and stops the energy carrier, and the chisel, characterized in that, in order to improve the operational reliability of the hydraulic hammer, made in the form of a glass with two rows of windows on the side surface and protrusions on the base, while on the inner walls of the cylindrical body there are stops for interacting with the protrusions of the glass and restricting windows for co bolsheni working chamber with the atmosphere at the end of idling striker.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1.Ясов В. Г. Теори и расчет рабочих процессов гидроударных буровых . М., «Недра, 1977, с. 5, рис. 1.1. Yasov V. G. Theory and calculation of working processes of hydropercussion drilling. M., “Nedra, 1977, p. 5, fig. one.

2.Ясов В. Г. Теори и расчет рабочих процессов гидроударных буровых машин. М., «Недра, 1977, с. 12, рис. 5 (лрототип). етс . Стакан 4 в этот момент упругой силой пружины поднимаетс вверх настолько, что окна 6 полностью открываютс , а окна 13 перекрываютс . Тогда давление жидкости в камере 13 практически такое же, как и в камере 15, и избыточна сила, действу на боек 2 снизу (за счет большого нижнего сечени бойка), начинает поднимать его вверх, цикл работы повтор етс . Предлагаемый гидроударник представл ет со.бой простейшую ударную машину, состо щую только из п ти элементарных деталей: цилиндра, бойка, распределительной втулки, пружины и долота. По сравнению с известными гидроударниками он имеет простейшее клапанное устройство, небольшие механические и гидравлические сопротивлени , может успешно работать на загр зненной жидкости, так как сдвоенный трубчатый клапан вл етс самозащищающимс , обладает безупречным запуском в действие . после перерьшов в работе. Все это существенно повышает эксплуатационную надежность гидроударника при бурении скважин любого направлени .2. Yasov V. G. Theory and calculation of working processes of hydrostatic drilling machines. M., “Nedra, 1977, p. 12, fig. 5 (lrotype). is. The glass 4 at this moment by the elastic force of the spring rises so that the windows 6 are fully open, and the windows 13 are closed. Then the fluid pressure in chamber 13 is almost the same as in chamber 15, and the excess force, acting on the hammer 2 from below (due to the large lower section of the hammer), begins to lift it up, the work cycle repeats. The proposed hydraulic hammer is a simplest shock machine, consisting only of five elementary parts: a cylinder, a striker, a distribution sleeve, a spring, and a chisel. Compared with the known hydraulic hammers, it has the simplest valve device, small mechanical and hydraulic resistances, it can successfully operate on contaminated fluid, since the twin tubular valve is self-protecting, it has impeccable commissioning. after rerhov in work. All this significantly increases the operational reliability of the hydraulic hammer when drilling wells of any direction.

Claims

DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION A double acting drilling hammer for drilling wells, comprising a cylindrical housing with working chambers, a hollow differential block with windows, in the tail of which is placed a distributor / 7

-15

7 b

V

// 2

/ 7

/ABOUT