SU905409A1 - Гидроударник - Google Patents

Description

(54) ГИДРОУДАРНИК

1

Изобретение относитс  к горной промышленности и в частности к гидроударникам, примен емым дл  бурени  скважин большого диаметра на станках вращательного бурени  ограниченной мошности.

Известен гидроударник дл  бурени  сква жин, содержащий корпус, клапанное устройство с клапаном, поршень-боек, наковальню и дроссельное устройство 1.

Однако данный гидроударник имеет пониженный КПД, так как перепад давлени  в дросселе противодействует разгону бойка, низкую надежность, особенно при работе в шламовой среде, пониженную энергию удара, особенно при увеличенных диаметрах гидроударникд, потребных дл  больших диаметров бурени , так как дл  обеспечени  холостого хода бойка требуетс  большой объем жидкости дл  заполнени  полости под бойком и низкую работоспособность клапана, испытывающего высокие нагрузки в момент переключени .

Известен клапанный гидроударник, содержащий корпус, клапанную коробку, клапан , боек и наковальню с дросселем 2.

Однако данный гидроударник имеет сложную конструкцию при пониженной надежности , особенно при работе в шламовой среде, пониженный КПД из-за повыщенных затрат энергии дл  возврата бойка в исходное положение и пониженную энергию удара при относительно больших диаметрах гидроударника и ограниченной мошности насосного оборудовани .

Цель изобретени  - повышение коэффициента полезного действи , упрошение конструкции гидроударника и повышение его надежности,

Указанна  цель достигаетс  тем, что боек гидроударника выполнен в виде эжекторного насоса, камера смешени  которого гидравлически св зана с пространством над бойком и клапанной коробкой.

На фиг. 1 изображен гидроударник в статическом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - гидроударник в момент начала работы; на фиг. 3 - то же, перед рабочим ходом.

Гидроударник имеет корпус 1, снабженный в верхней части переводником дл  соединени  с бурильным инструментом, а в нижней части - шлицевым разъемом с наковальней 2. Внутри корпуса 1 помещен боек 3, внутренн   часть которого выполнена

в виде эжекторного насоса, имеющего сопло 4, камеру 5 смешени , диффузор 6. Камера 5 смешени  соединена каналами 7 с полостью 8 над бойком. Над соплом 4 смонтирован клапан 9, хвостовик которого находитс  в клапанной коробке 10, а рабоча  часть заключена во втулку 11. Клапан снабжен уплотнением 12, а боек - уплотнением 13 и 14. Канал 15 гидравлически св зывает полость над бойком 8 и клапанную коробку 10.

Во врем  спуска в скважину гидроударник находитс  в подвешенном состо нии и наковальн  2 под действием собственного веса опускаетс , раскрыва  шлицевой разъем (фиг. 1). При этом боек 3 опускаетс  в крайнее положение и между торцами втулки 11 и бойка 3 образуетс  щель, в которую свободно проходит буровой раствор, что необходимо дл  про.мывки скважины и опорожнени  бурильных труб при подъеме. При постановке на забой (фиг. 2) шлицевой разъем смыкаетс  и перекрываетс  зазор между торцами втулки 11 и бойка 3, жидкость устремл етс  через сопло 4 и камеру 5 смешени , при этом давление над соплом повышаетс  и клапан 9 отбрасываетс  в крайнее верхнее положение. Жидкость, проход  через сопло 4, создает разр жение, которое по каналам 7 передаетс  в полость 8 и по каналу 15 в полость клапанной коробки 10. Рвиду разности давлений над бойком и под бойком, возникает подъемна  сила, котора  перемещает боек в крайнее верхнее положение до смыкани  сопла с клапаном 11 Перемещению бойка вверх способствует и реактивна  сила струи, истекающей из сопла. Эжекторным насосом жидкость из полости 8 пере.мещаетс  под боек 3 и далее через долото в скважину. При смыкании сопла 4 и клапана 11 (фиг. 3) возникает гидравлический улар, повышаетс  давление, под действием которого боек с возрастающей скоростью 1еремещаетс  вниз и наносит

удар по наковальне. Жидкость, наход ща с  под бойком, не оказывает значительного сопротивлени  движению бойка - сохранившеес  разр жение в полости 8 способствует заполнению полости через каналы 7, а наковальн  имеет щирокое проходное отверстие . Клапан движетс  совместно с бойком до ограничител , затем отрываетс  от бойка и отбрасываетс  вверх, открыва  проход дл  жидкости в сопло - вступает в работу эжекторный насос - боек снова поднимаетс  вверх и цикл повтор етс  в той же последовательности . Импульсное истечение жидкости из сопла эжекторного насоса улучшает его характеристики, т. е. повыщаетс  развиваемое давление и коэффициент эжекции . При работе на глубине, сопло предохран ет пространство под клапаном от кавитации ,  вл  сь своеобразным затвором.

Предлагаемое исполнение гидроударника упрощает конструкцию по сравнению с известными гидроударниками, повышает коэффициент полезного действи  и повышает надежность работы.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 177370, кл. Е 21 В 5/00, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР oNo 314875, кл. Е 21 В 5/00, 1963.

у///}

ю

гг

X

//

/

/

///7////7

/ууУА

/.

-У

/