SU899896A1 - Погружной пневмоударник дл бурени скважин - Google Patents

Description

(54) ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН

Claims (2)

1. Изобретение касаетс  погружного пневмоударника дл  бурени  скважин и может быть использовано при бурении глубоких скважин. Известен погружной пневмоударник, включающий цилиндр с аксиально-подвижным в нем ударным поршнем, взаимодействующим с буровой коронкой, при этом подача воздуха осуществл етс  через клапан , а его распределение - с помощью устройства в виде центрально расположенного трубчатого щтока и золотника с упругими элементами. Цилиндр в средней части имеет выхлопные окна, а нижн   его часть перекрываетс  хвостовиком буровой коронки 1. В св зи с тем, что в этом пневмоударнике выхлопные окна расположены в средней части цилиндра, то дл  подачи воздуха от выхлопных окон к буровой коронке дл  ее охлаждени  и очистки забо  скважины необходимы каналы. Они могут быть выполнены в стенках корпуса, которые в этом случае делаютс  утолщенными , либо образованы с помощью кожуха , устанавливаемого снаружи цилиндра. В результате это приводит к уменьшению рабочей площади ударного поршн  и, как следствие, к снижению мощности пневмоудариика . Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  погружной пневмоударник дл  бурени  скважин, содержащий корпус, разделенный поперечной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, где верхн   соединена с подвод щей воздух магистралью, ударный поршень с центральным и радиальными каналами , расположенный в нижней камере аксиально подвижно с возможностью взаимодействи  с буровой коронкой, размещенный в верхней камере цилиндр, несущий порщень со штрком, проход щим через перегородку и сочлененным с ударным порщнем, канал, сообщающий подпоршневые полости цилиндра и нижней камеры, и два воздухораспределительных устройства, одно из которых установлено в верхней, а другое - в нижней камере
2. 2. В процессе работы известного пневмоударника из-за прин той конструкции воздухораспределительных устройств среднее индикаторное давление воздуха при холостом и рабочем ходах будет ниже давле1.,1  воздуха в подвод щей магистрали. Кроме того, в начале рабочего хода ударного поршн  в камере холостого хода отсекаетс  часть воздуха, который создает дополнительное сопротивление перемещению ударного поршн  вниз. В св зи с этим ударна  мощность известного пневмоударника снижаетс . Цель изобретени  - повышение ударной мощности пневмоударника. Эта цель достигаетс  тем, что верхнее воздухораспределительное устройство выполнено в виде клапана с рабочей боковой поверхностью в перегородке корпуса и порщневого кольца внутри цилиндра, подвижных относительно проход щего через них штока, а нижнее воздухораспределительное устройство - в виде золотниковой втулки, установленной на входе центрального канала ударного порщн  и служащей дл  управлени  подачей воздуха в него из надпоршневой полости нижней камеры. На фиг. 1 показан общий вид пневмоударника в положении, соответствующем концу рабочего хода, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в положении, соответствующем концу холостого хода. Пневмоударник имеет корпус I (фиг. I и 2), разделенный внутри поперечной перегородкой 2 на верхнюю 3 и нижнюю 4 камеры, где верхн   камера 3 ограничена переходником 5 с отверстием 6 дл  поступлени  сжатого воздуха из подвод щей магистрали (не показана), а нижн   камера 4 - хвостовиком 7 буровой коронки (не показана) и шайбой 8, в которой выполнены выхлопные каналы 9. В верхней камере 3 расположен цилиндр 10, несущий поршень 11 со штоком 12, имеющим осевой канал 13 и соединенным с ударным поршнем 14, наход щимс  в нижней камере 4. Шток 12 пропущен через отверстие 15 перегородки 2, клапан 16 и поршневое кольцо 17 сопр гаемое своей боковой поверхностью с боковой стенкой цилиндра 10. Клапан 16 своей рабочей боковой поверхностью сопр гаетс  с отверстием 15 в перегородке 2, служащим гнездом дл  него. Клапан 16 и кольцо 17 имеют возможность осевого перемещени  относительно штока 12. Ударный порщень 14 снабжен центральным 18 и радиальными 19 каналами дл  прохода врздуха, при этом на. входе центрального канала 18 установлена золотникова  втулка 20, котора  управл ет подачей воздуха из подпоршневои полости 21 нижней камеры 4 в канал 18. Через осевой канал 13 штока 12 надпоршнева  полость 21 может сообщатьс  с надпоршневой полостью 22 цилиндра 10. Его подпоршневое пространство сообщаетс  с верхней камерой 3 радиальными отверсти м-и 23., Дл  взаимодействи  клапана 16 при осевом перемещении штока 12 служит его упор 24, расположенный ближе к ударному поршню 14. Перед началом работы поршни 11 и 14, клапан 16 и золотникова  втулка 20 наход тс  в нижнем положении, как показано на фиг. 1. При этом надпорщневые полости 21 и 22 камер 3 и 4 сообщаютс  с атмосферой посредством центрального кана.ла 18 и каналов 9. Отверстие 15 в перегородке 2 перекрыто клапаном 16. При подаче сжатого воздуха в верхнюю камеру 3 он через радиальные отверсти  23 поступает под порщень 11, перемеща  его и поршень 14 вверх. В конце хода порщн  11 его шток 12 своим упором 24 переместит клапан 16 вверх. В результате давлени  воздуха на клапан 16 происходит торможение поршней 11 и 14. В процессе торможени  золотникова  втулка 20 перемещаетс  вверх и разобщает канал 18 от надпорщневой полости 21 нижней камеры 4. После того, как клапан 16 откроет отверстие 15, происходит окончательное торможение и остановка поршн  11 и клапана 16 воздухом, поступающим в надпоршневую полость 21 нижней камеры 4 через отверстие 15. Тогда под действием давлени  воздуха на ударный поршень 14 он и поршень 11 со штоком 12 перемещаютс  вниз. Клапан 16 остаетс  в своем верхнем положении, удерживаемый поршневым кольцом 16. Происходит рабочий ход. В конце рабочего хода поршень 11 перемещает вниз клапан 16, который перекрывает отверстие 15, и удар.ный поршень 14 наносит удар по хвостовику 7 буровой коронки . В процессе удара золотникова  втулка 20 перемещаетс  вниз и открывает канал 18 дл  сброса отработанного воздуха через каналы 19 и 9 на забой буримой скважины . В надпорщневых полост х 22 и 21 давление воздуха резко падает. Поршни II 14 начинают перемещатьс  вверх и цикл далее повтор етс . Соединение полостей 21 и 22 каналом 13 штока 12 обеспечивает при рабочем ходе равенство давлений воздуха в них. Поэтому в процессе рабочего хода не создаетс  усилий, направленных вверх против движени  ударного поршн  14. Кроме того , наличие канала 13 включает в рабочую площадь ударного поршн  14 площадь сече„и  штока 12, что дает возможность увеличить рабочую площадь ударного порщн  14 д максимального значени  и повысить ударную мощность пневмоударника. Формула изобретени  Погружной пневмоударник дл  бурени  скважин, содержащий корпус, разделенный