Пневмоударник

 

Изобретение относится к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле для бурения скважин. Цель - повышение энергии удара. Пневмоударник содержит корпус 1, ударник 2, делящий его внутреннюю полость на камеру 3 прямого и камеру 4 обратного хода. В нижней части корпуса 1 расположена наковальня 9, в верхнем торце которой расположен обратный клапан (К) 10 с кольцевым буртом 11 на наружной поверхности верхнего торца. Сверху на корпус 1 навинчена шлицевая втулка 13 угла блокировки со шлицевым валом 14, в хвостовик которого вмонтирована воздухораспределительная трубка (ВРТ) 15. При этом нижний торец ВРТ 15 расположен от наковальни 9 на расстоянии, равном величине хода К 10. При подаче сжатого воздуха в камеру 4 ударник 2 и К 10 поднимаются. При упоре К 10 в торец ВРТ 15 создаются условия для перекидки К 10 и воздух из камеры 4 уходит в атмосферу. Это способствует поддержанию высокого давления до окончания холостого хода, т.е. быстрейшему совершению холостого хода. При рабочем ходе камера 4 холостого хода остается открытой до самого нанесения удара ударником 2, что исключает воздействие воздушной подушки на ударник 2. Все это способствует увеличению частоты работы и в конечном итоге увеличению энергии удара. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 3/24

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t7 (61) 1456555

{21) 4667364/03 (22) 27.03.89 (46) 07.07.91. Бюл, Q 25 (71) Казахский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А.С. Латыпов и К,Ж. Молдашев (53) 622.233.52(088,8)

{56) Авторское свидетельство СССР

М 1456555, кл. Е 21 С 3/24, 1987, „„. Ж „„1661402 А2 (54) ПНЕВМОУДАРНИК (57) Изобретение относится к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле для бурения скважин. Цель — повышение энергии удара. Пневмоударник содержит корпус 1, ударник 2, делящий его внутреннюю полость на камеру 3 прямого и камеру 4 обратного хода, В нижней части корпуса 1 расположена наковальня 9; в верхнем торце которой расположен обратный клапан

1661402 (K) 10 с кольцевым буртом 11 на наружной поверхности верхнего торца. Сверху на корпус 1 навинчена шлицевая втулка 13 угла блокировки со шлицевым валом 14, в хвостовик которого вмонтирована воздухораспределительная трубка (BPT) 15, При этом нижний торец BPT 15 расположен от наковальни 9 на расстоянии, равном величине хода К 10. При подаче сжатого воздуха в камеру 4 ударник 2 и К 10 поднимаются. При упоре К 10 в торец 8РТ 15 создаются услоИзобретение относится к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле при бурении скважин,и является усовершенствованием изобретения по авт, св,М 1456555. 5

Целью изобретения является повышение энергии удара.

На чертеже представлен предлагаемый пневмоударник.

Пневмоударник имеет цилиндр-корпус 1, 10 внутри которого размещен поршень-ударник

2. разделяющий его внутреннюю полость на камеру 3 прямого хода и камеру 4 обратного хода, Центральный канал поршня-ударника

2 имеет верхнюю 5 и нижнюю 6 полости, на 15 стенках которых выполнены радиальные каналы 7 и 8, сообщающие эти полости с камерами 3 и 4. Снизу корпус-цилиндр 1 оканчивается наковальней 9, в центральном

1 канале которой с верхнего торца размещен 20 обратный клапан 10, выполненный с кольцевым буртом 11. Клапан имеет также пружину 12. Наковальня 9 одновременно служит переходником на колонковую трубу или на долото (не показаны). 25

Сверху на цилиндр-корпус 1 навинчена шлицевая втулка 13 узла блокировки, а в хвостовик шлицевого вала 14 вмонтирована воздухораспределительная трубка 15 с перемычкой в центральном канале. Воздухо- 30 распределительная трубка имеет верхние

16 и нижние 17 радиальные каналы, при этом нижний конец трубки 15 установлен на расстоянии х от верхнего торца наковальни

9. Через у обозначена избыточная длина 35 пружины 12.

Пневмоударник работает следующим образом.

Пневмоударник включается в состав погружного бурового инструмента и опускает- 40 ся в скважину. При этом за счет перекрытия центрального канала наковальни 9 вследствие смыкания верхнего торца клапана 10 с вия для перекидки К 10 и воздух из камеры

4 уходит в атмосферу. Это способствует поддержанию высокого давления до окончания холостого хода, т,е, быстрейшему совершению холостого хода. При рабочем ходе камера 4 холостого хода остается открытой до самого нанесения удара ударником 2, что исключает воздействие воздушной подушки на ударник.2. Все это способствует увеличению частоты работы и в конечном итоге увеличению энергии удара, 1 ил. нижним торцом поршня-ударника 2 при постановке инструмента на забой скважины камера 4 оказывается камерой высокого давления, Верхняя камера 3 в это время связана с зоной низкого давления через каналы 7, полость 6, каналы 17 и центральные каналы воздухораспределительной трубки

15 и клапана 10. Вследствие этого поршеньударник 2 вместе с клапаном 10 начинает перемещаться вверх. Гарантией прижатия клапана к нижнему торцу поршня-ударника является наличие кольцевого бурта 11, на который воздействует избыточное давление рабочего агента.

По мере перемещения на величину х клапан 10 натыкается на нижний торец воздухораспределительной трубки 15, а поршень-ударник 2 продолжает движение вверх по инерции. Таким образом создаются условия для перекидки клапана 10 в нижнее положение под воздействием избыточного давления воздуха в камере 4. Клапан 10 опускается в нижнее положение и под воздействием усИлия пружины устанавливается на расстоянии у от поверхности наковальни 9. Одновременно создаются условия для перемещения поршня-ударника 2 вниз вследствие того, что каналы трубки 15 оказываются в зоне полости 6, которая через каналы 7 связана с верхней камерой 3, а каналы 17 перекрыты внутренними стенками ударной части поршня-ударника 2. Поэтому сжатый воздух на магистрали имеет возможность поступления только в камеру 3 и поршень-ударник 2 совершает прямой ход до нанесения удара по наковальне 9, Сначала перемещение происходит под воздействием поступающего в камеру 3 сжатого воздуха, а по мере перекрытия каналов 16 стенками центрального канала поршня-ударника 2 — за счет расширения сжатого воздуха, накопленного в камере 3.

К моменту нанесения удара каналы 16 (ле6

1661402

Составитель В.Зотов

Техред M.Ìîðãåíòàë

Редактор А.Шандор

Корректор 3.Лончакова

Заказ 2107 Тираж 305 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 вая часть чертежа) оказываются в зоне полости 5, связанной через каналы 8 с камерой

4 обратного хода, следовательно, вновь создаются условия для перемещения поршня-ударника 2 в верхнее положение, Эффективность разгона поршня-ударника вниз сохраняется на всем пути высокой в результате того, что центральный канал клапана 10 открыт до момента посадки на верхний торец его ударного торца поршня-ударника 2.

Избыточная длина у пружины 12 принимается не более 4-5 мм, в то время как у серийных пневмоударников путь, проходимый поршнем-ударником при перекрытом выхлопном канале, составляет 40-50 мм, Блокировка поршня-ударника 2 осуществляется при незначительном перемещении шлицевого вала 14 относительно шлицевой втулки 13, так как вследствие этого каналы 16 сообщаются с верхней камерой 3, давление в обеих камерах становится оди5 наковым и поршень-ударник лишается возможности для перемещения относительно корпуса-цилиндра 1.

Формула изобретения

Пневмоударник по авт. св. hh 1456555, отличающийся тем, что,с целью повышения энергии удара, на наружной поверхности верхнего торца обратного клапана выполнен кольцевой буртик, а нижний торец воздухораспределительной трубки расположен от наковальни на расстоянии, равном ходу обратного клапана.