RU2652518C1 - Pneumatic impact mechanism - Google Patents
Pneumatic impact mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2652518C1 RU2652518C1 RU2017105028A RU2017105028A RU2652518C1 RU 2652518 C1 RU2652518 C1 RU 2652518C1 RU 2017105028 A RU2017105028 A RU 2017105028A RU 2017105028 A RU2017105028 A RU 2017105028A RU 2652518 C1 RU2652518 C1 RU 2652518C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- adapter
- channel
- channels
- annular groove
- holes
- Prior art date
Links
- 238000010926 purge Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000036316 preload Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000009527 percussion Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B4/00—Drives for drilling, used in the borehole
- E21B4/06—Down-hole impacting means, e.g. hammers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
Abstract
Description
Техническое решение относится к горному делу и строительству, а именно к буровой технике, и может найти применение при бурении скважин ударно-вращательным способом.The technical solution relates to mining and construction, namely to drilling equipment, and can find application in drilling wells by impact-rotational method.
Известен пневматический ударный механизм по а.с. СССР №848615, кл. Е21С 3/24, опубл. в БИ №27, 1981 г., содержащий корпус, в котором установлен поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, кольцевой эластичный клапан, размещенный в седле и образующий с корпусом канал для подвода энергоносителя в камеру рабочего хода, и инструмент, при этом клапан имеет форму тора и установлен в кольцевой канавке, которая выполнена на наружной поверхности клапанного седла. Кроме того, на клапанном седле выполнено несколько кольцевых канавок, имеющих различную глубину.Known pneumatic shock mechanism by AS USSR No. 848615, cl. E21C 3/24, publ. in BI No. 27, 1981, containing a housing in which a piston is installed, forming a working and idling chamber with its walls, an annular elastic valve placed in the saddle and forming a channel for supplying energy to the working chamber with the housing, and an instrument, the valve is in the form of a torus and is installed in an annular groove, which is made on the outer surface of the valve seat. In addition, several annular grooves having different depths are made on the valve seat.
Следующие признаки аналога совпадают с признаками предлагаемого решения: корпус, в котором установлен поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, кольцевой эластичный клапан, имеющий форму тора, установлен в кольцевой канавке, которая выполнена на наружной поверхности клапанного седла, изготовленного за одно целое с переходником, при этом указанный клапан образует с корпусом канал для подвода энергоносителя в камеру рабочего хода.The following features of the analogue coincide with the features of the proposed solution: a housing in which a piston is installed, forming a working and idling chamber with its walls, an annular elastic valve having the shape of a torus is installed in an annular groove that is made on the outer surface of the valve seat made in one integral with the adapter, while this valve forms a channel with the housing for supplying energy to the working chamber.
Недостатком этого пневматического ударного механизма является то, что кольцевой эластичный клапан, имеющий форму тора, не используется для наполнения энергоносителем камеры холостого хода. Для этого использована бесклапанная система распределения, осуществленная посредством перемещения поршня с центральным впускным отверстием относительно штока-золотника с каналами и распределительными кромками пальца штока-золотника.The disadvantage of this pneumatic impact mechanism is that the annular elastic valve having the shape of a torus is not used to fill the idle chamber with energy. To do this, a valveless distribution system is used, implemented by moving the piston with a central inlet relative to the spool rod with channels and distribution edges of the finger of the spool rod.
Существенным недостатком такой системы питания камеры холостого хода является то, что путь впуска энергоносителя в камеру холостого хода при движении поршня до удара по инструменту равен пути впуска после удара. Такая система питания создает в камере холостого хода до удара по инструменту буферную подушку, которая уменьшает энергию удара. Для снижения вредного влияния возникающей буферной подушки необходимо увеличивать объем камеры холостого хода за счет ее длины, что повышает расход энергоносителя и увеличивает длину механизма, создавая неудобства при его эксплуатации. Кроме того, наличие на клапанном седле нескольких канавок также увеличивает длину механизма, усложняет его изготовление и эксплуатацию. Такое исполнение снижает эффективность работы механизма.A significant drawback of such an idle chamber power supply system is that the path of energy input into the idle chamber when the piston moves before hitting the tool is equal to the inlet path after the impact. Such a power system creates a buffer cushion in the idle chamber before hitting the instrument, which reduces the impact energy. To reduce the harmful effects of the emerging buffer cushion, it is necessary to increase the volume of the idling chamber due to its length, which increases the energy consumption and increases the length of the mechanism, creating inconvenience during its operation. In addition, the presence on the valve seat of several grooves also increases the length of the mechanism, complicates its manufacture and operation. This design reduces the efficiency of the mechanism.
Недостатком этого механизма является и то, что для сообщения клапанной полости 26 с напорной магистралью переходника 13 установлена гильза 14, угловое положение которой относительно радиальных отверстий 24 клапанного седла 12, выполненного за одно целое с переходником 13, фиксируется стопором 27 для сообщения радиальных отверстий 24 с радиальными отверстиями 25. Такой подвод энергоносителя в клапанную полость 26 из напорной магистрали переходника 13 усложняет конструкцию, а при разрушении стопора 27 ведет к ненадежной работе механизма.A disadvantage of this mechanism is that for communication of the
Также недостатком этого механизма является то, что шток-золотник 15 выполнен ступенчатым - это усложняет его изготовление. При бурении скважин в абразивных породах происходит износ его большей ступени, расположенной в камере 3 рабочего хода, за счет попадания шлама через выхлопные окна 5 корпуса 1, что увеличивает радиальное биение штока-золотника 15, а его меньшая ступень (палец 18), выходя из центрального канала 8 поршня 2, может также радиально смещаться относительно центрального канала 8, что снижает эксплуатационную надежность механизма.Also a disadvantage of this mechanism is that the spool-
Наиболее близким по технической сущности и совокупности существенных признаков к предлагаемому техническому решению является пневматический ударный механизм по патенту РФ №2581652, кл. Е21В 4/14, опубл. в Бюл. №11, 2016 г., содержащий корпус, в котором расположены поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, переходник, изготовленный с центральным каналом и боковыми каналами в его стенке, причем по наружной поверхности переходника выполнена кольцевая канавка, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан в форме тора, образующий с корпусом и переходником надклапанную полость, а со стенками корпуса - канал для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, при этом в центральном канале переходника закреплены шток-золотник с осевым каналом и гильза с магистральным каналом и отверстиями, которыми магистральный канал сообщен с надклапанной полостью через указанные боковые каналы в стенке переходника. Гильза выполнена с дном, которым перекрыт ее магистральный канал, а в переходнике, в зоне внутренней опорной поверхности указанного клапана в кольцевой канавке, выполнены отверстия для периодического сообщения надклапанной полости через центральный канал переходника с осевым каналом штока-золотника.The closest in technical essence and combination of essential features to the proposed technical solution is a pneumatic shock mechanism according to the patent of the Russian Federation No. 2581652, class. ЕВВ 4/14, publ. in bull. No. 11, 2016, containing a housing in which a piston is located, forming with its walls a working and idle chamber, an adapter made with a central channel and side channels in its wall, and an annular groove is made on the outer surface of the adapter, in which with a preload, an elastic valve in the form of a torus, which forms a valvular cavity with the body and the adapter, and with the body walls, a channel for the energy carrier to enter the working chamber, while in the central channel of the adapter We have a spool-rod with an axial channel and a sleeve with a main channel and openings by which the main channel communicates with the supravalve cavity through the indicated lateral channels in the adapter wall. The sleeve is made with a bottom, which is blocked by its main channel, and in the adapter, in the area of the inner supporting surface of the specified valve in the annular groove, holes are made for periodic communication of the supravalve cavity through the central channel of the adapter with the axial channel of the spool.
Следующие признаки прототипа совпадают с признаками предлагаемого решения: корпус, в котором расположены поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, переходник, изготовленный с центральным каналом и боковыми каналами в его стенке, причем по наружной поверхности переходника выполнена кольцевая канавка, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан в форме тора, образующий с корпусом и переходником надклапанную полость, а со стенками корпуса - канал для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода. Указанный клапан установлен с возможностью периодического открытия тракта для впуска энергоносителя в камеру холостого хода, который включает отверстия в дне кольцевой канавки переходника, его центральный канал, осевой и радиальные каналы штока-золотника, установленного в центральных каналах переходника и поршня, буровую коронку с продувочным каналом и перекрытие, образованное в центральном канале переходника и разделяющее переходник с центральным каналом на заднюю часть с боковыми каналами и переднюю часть с отверстиями в дне его кольцевой канавки.The following features of the prototype coincide with the features of the proposed solution: a housing in which a piston is located, forming with its walls a working and idle chamber, an adapter made with a central channel and side channels in its wall, and an annular groove is made on the outer surface of the adapter, in which an elastic valve in the form of a torus is installed with a preload, forming a valvular cavity with a body and an adapter, and with a body wall a channel for the energy carrier to enter the working chamber ode. The specified valve is installed with the possibility of periodically opening the path for the energy carrier to enter the idle chamber, which includes holes in the bottom of the annular groove of the adapter, its central channel, axial and radial channels of the slide valve installed in the central channels of the adapter and piston, a drill bit with a purge channel and an overlap formed in the central channel of the adapter and separating the adapter with the central channel to the rear with side channels and the front with holes in the bottom thereof ltsevoy groove.
Главным недостатком этого механизма является сложность конструктивного исполнения подвода энергоносителя из напорной магистрали в надклапанную полость 11. Для этой цели в переходнике 5 закреплена гильза 15 с дном 18, которое перекрывает ее магистральный канал 16. Дополнительно в стенке гильзы 15 выполнены отверстия 17, которыми магистральный канал 16 сообщен с надклапанной полостью 11 через боковые каналы 8 переходника 5. Такой подвод энергоносителя в надклапанную полость 11 усложняет конструкцию и сборку механизма, снижая его эксплуатационную надежность, а значит, и эффективность работы.The main disadvantage of this mechanism is the complexity of the design of the energy supply from the pressure line to the
Кроме того, недостатком этого механизма является то, что шток-золотник 13, закрепленный в переходнике 5 посредством стопорного кольца 20, выполнен ступенчатым. Такое исполнение усложняет изготовление штока-золотника и сборку механизма. Кроме того, при бурении скважин в абразивных породах происходит износ его ступени, расположенной в камере 3 рабочего хода за счет попадания шлама через выхлопные окна 28 корпуса 1, что увеличивает радиальное биение штока-золотника 13, а его меньшая ступень (пробка 23), выходя из центрального канала 24 поршня 2, также может радиально смещаться относительно оси центрального канала 24, что снижает эксплуатационную надежность механизма.In addition, the disadvantage of this mechanism is that the spool-
Другим недостатком этого механизма является то, что в блокировочном режиме весь энергоноситель поступает только в камеру 3 рабочего хода через радиальные каналы 22 штока-золотника 13, которые открываются в камеру 3 рабочего хода при смещении вперед поршня 2 вместе с инструментом 29. При этом из камеры 3 рабочего хода энергоноситель удаляется в затрубное пространство через выхлопные окна 28, а в продувочный канал 30 инструмента 29 энергоноситель для продувки забоя не подается, что снижает эксплуатационную надежность механизма.Another disadvantage of this mechanism is that in the blocking mode, the entire energy carrier enters only into the
Проблема - создание пневматического ударного механизма с повышенной эффективностью работы, которая решается за счет повышения его эксплуатационной надежности путем упрощения конструкции и сборки механизма при уменьшении его длины и снижении стоимости.The problem is the creation of a pneumatic impact mechanism with increased work efficiency, which is solved by increasing its operational reliability by simplifying the design and assembly of the mechanism while reducing its length and reducing cost.
Поставленная задача решается тем, что в пневматическом ударном механизме, содержащем корпус, в котором расположены поршень, образующий с его стенками камеры рабочего и холостого хода, переходник для соединения с напорной магистралью, имеющий центральный и боковые каналы в его стенке, причем по наружной поверхности переходника выполнена кольцевая канавка с отверстиями в ее дне, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан в форме тора, образующий с корпусом и переходником надклапанную полость, сообщенную с напорной магистралью через боковые каналы и центральный канал переходника, а со стенками корпуса - канал для впуска энергоносителя в камеру рабочего хода, при этом указанный клапан установлен с возможностью периодического открытия тракта для впуска энергоносителя в камеру холостого хода, который включает отверстия в дне кольцевой канавки переходника, его центральный канал, осевой и радиальные каналы штока-золотника, установленного в центральных каналах переходника и поршня, буровую коронку с продувочным каналом и перекрытие, образованное в центральном канале переходника и разделяющее переходник с центральным каналом на заднюю часть с боковыми каналами и переднюю часть с отверстиями в дне его кольцевой канавки, согласно техническому решению перекрытие выполнено за одно целое с переходником, в передней части которого выполнена расточка, сообщающая отверстия в дне кольцевой канавки переходника с осевым каналом штока-золотника через радиальные пазы, выполненные в стенке штока-золотника, который установлен между перекрытием и буровой коронкой с возможностью осевого перемещения вместе с буровой коронкой.The problem is solved in that in the pneumatic shock mechanism containing the housing, in which the piston is located, which forms the working and idle chambers with its walls, an adapter for connecting to the pressure manifold having central and side channels in its wall, and along the outer surface of the adapter an annular groove is made with holes in its bottom, in which a pre-tensioned elastic valve in the form of a torus is installed, forming with the body and the adapter a valve valve cavity in communication with the pressure head the highway through the lateral channels and the central channel of the adapter, and with the walls of the housing - a channel for the energy carrier to enter the working chamber, the valve being installed with the possibility of periodically opening the path for the energy carrier to enter the idle chamber, which includes holes in the bottom of the annular groove of the adapter, its central channel, axial and radial channels of the spool rod installed in the central channels of the adapter and piston, a drill bit with a purge channel and an overlap formed in the center according to the technical solution, the overlap is made in one piece with the adapter, in the front part of which a bore is made, communicating holes in the bottom of the annular grooves; the adapter channel and the separating adapter with the central channel to the rear part with side channels and the front part with holes in the bottom of its annular groove an adapter with an axial channel of the spool rod through radial grooves made in the wall of the spool rod, which is installed between the overlap and the drill bit with the possibility of axial movement together with the drill bit.
Указанная совокупность признаков позволяет, по сравнению с прототипом, повысить эффективность работы за счет повышения эксплуатационной надежности механизма путем упрощения конструкции - устранения стопорного кольца и гильзы с отверстиями в ее стенке, угловое положение которой необходимо было фиксировать посредством резьбового соединения гильзы с переходником, что упрощает сборку механизма, позволяет уменьшить его длину, снизить стоимость и обеспечить более прямоточное наполнение энергоносителем надклапанной полости, чем в прототипе, за счет отсутствия гильзы.The specified set of features allows, in comparison with the prototype, to increase work efficiency by improving the operational reliability of the mechanism by simplifying the design - eliminating the retaining ring and the sleeve with holes in its wall, the angular position of which had to be fixed by means of a threaded connection of the sleeve with the adapter, which simplifies assembly mechanism, allows to reduce its length, reduce cost and provide more direct-flow energy carrier filling of the valvular cavity than in the proton ne, due to the absence of the sleeve.
Сущность технического решения поясняется примером конструктивного исполнения пневматического ударного механизма и чертежом, где показан общий вид механизма в продольном разрезе в статическом состоянии.The essence of the technical solution is illustrated by an example of a design of a pneumatic impact mechanism and a drawing, which shows a General view of the mechanism in longitudinal section in a static state.
Пневматический ударный механизм содержит корпус 1, в котором расположены поршень 2, образующий с его стенками камеру 3 рабочего хода и камеру 4 холостого хода, переходник 5 с резьбой 6 для соединения с напорной магистралью, имеющий центральный канал 7 с передней частью 7а и боковые каналы 8 в его стенке. По наружной поверхности переходника 5 выполнена кольцевая канавка 9 с отверстиями 10 в ее дне, в которой установлен с предварительным натягом эластичный клапан 11 в форме тора (далее - клапан 11), образующий с корпусом 1 и переходником 5 надклапанную полость 12, соединенную с напорной магистралью через его боковые каналы 8 и центральный канал 7, а со стенками корпуса 1 - канал 13 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода. При этом клапан 11 установлен с возможностью периодического открытия тракта для впуска энергоносителя в камеру 4 холостого хода, который включает отверстия 10 в дне кольцевой канавки 9 переходника 5, переднюю часть 7а центрального канала 7, осевой канал 14 и радиальные каналы 15 штока-золотника 16, установленного в центральном канале 7 переходника 5 и в центральном канале 17 поршня 2. Буровая коронка 18 с продувочным каналом 19 установлена в корпусе 1. В центральном канале 7 переходника 5 образовано перекрытие 20, выполненное за одно целое с переходником 5, разделяющее переходник 5 на заднюю часть с боковыми каналами 8 и переднюю часть с отверстиями 10 в дне кольцевой канавки 9. Такое исполнение улучшает наполнение энергоносителем надклапанной полости 12 за счет более прямоточного соединения с напорной магистралью чем в прототипе, что улучшает эксплуатационную надежность механизма за счет упрощения конструкции, повышая эффективность работы при уменьшении ее длины и снижении стоимости.The pneumatic percussion mechanism comprises a
Центральный канал 17 поршня 2 имеет расточку 21 для впуска энергоносителя в камеру 4 холостого хода. Для выхлопа отработанного энергоносителя из камер рабочего 3 и холостого 4 хода в корпусе 1 выполнены выхлопные окна 22. В продувочном канале 19 буровой коронки 18 с ее заднего торца выполнена расточка 23, в которой установлено эластичное кольцо 24, а шток-золотник 16 выполнен по наружному размеру одного диаметра, на котором снаружи образованы продольные каналы 25 для сообщения расточки 21 в поршне 2 с камерой 4 холостого хода. Шток-золотник 16 установлен с опорой на эластичное кольцо 24 и возможностью осевого перемещения вместе с буровой коронкой 18, причем осевой канал 14 штока-золотника 16 выполнен сквозным за счет его сообщения дополнительным каналом 26 с продувочным каналом 19 буровой коронки 18. В стенке штока-золотника 16 выполнены радиальные пазы 27 для сообщения его осевого канала 14 с указаными отверстиями 10 в дне кольцевой канавки 9 переходника 5 через расточку 28, выполненную в передней части переходника 5, отделенной от его задней части перекрытием 20.The
По наружной поверхности штока-золотника 16 образованы продольные каналы 29 для периодического сообщения расточки 21 в поршне 2 с камерой 3 рабочего хода. Для выхлопа отработанного энергоносителя из камеры 4 холостого хода в поршне 2 выполнены выхлопные каналы 30 и проточка 31, а в корпусе 1 - выхлопные окна 22. Для ограничения хода буровой коронки 18 в блокировочном режиме в корпусе 1 установлен стопор 32.On the outer surface of the
Механизм работает следующим образом. При любом исходном положении поршня 2 клапан 11 за счет внутренних сил упругости сжат с предварительным натягом в кольцевой канавке 9 переходника 5 и внутренней опорной поверхностью закрывает отверстия 10. При этом клапан 11 образовал наружной поверхностью со стенками корпуса 1 канал 13 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода из надклапанной полости 12. При включении механизма в работу за счет соединения переходника 5 резьбой 6 с напорной магистралью энергоноситель поступает через центральный канал 7, боковые каналы 8 переходника 5 в надклапанную полость 12, из которой проходит по каналу 13 в камеру 3 рабочего хода. При этом, по сравнению с прототипом, впуск энергоносителя из напорной магистрали в надклапанную полость 12 существенно улучшен за счет образования в центральном канале 7 переходника 5 перекрытия 20, выполненного за одно целое с переходником 5 и разделяющего переходник 5 на заднюю часть с боковыми каналами 8 и переднюю часть с отверстиями 10 в дне кольцевой канавки 9. Такое исполнение позволяет повысить эксплуатационную надежность механизма за счет упрощения конструкции прототипа путем отказа от использования стопорного кольца и гильзы с отверстиями в ее стенке, угловое положение которых необходимо было фиксировать посредством резьбового соединения, что повышает эффективность работы механизма. Кроме того, такое исполнение уменьшает длину механизма и снижает его стоимость, что также повышает его эффективность. Под действием энергоносителя в камере 3 рабочего хода поршень 2 из любого исходного положения перемещается в крайнее переднее положение и открывает выхлопные окна 22. Энергоноситель из камеры 3 рабочего хода удаляется в затрубное пространство скважины через выхлопные окна 22 корпуса 1, а давление энергоносителя в канале 13 снижается. Под действием давления энергоносителя со стороны надклапанной полости 12 клапан 11 растягивается, перекрывая канал 13 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода. При этом клапан 11 открывает внутренней опорной поверхностью отверстия 10 в дне кольцевой канавки 9 переходника 5, которые сообщают надклапанную полость 12 через расточку 28 в переходнике 5 с радиальными пазами 27 и осевым каналом 14 штока-золотника 16. В камеру 4 холостого хода энергоноситель поступает из осевого канала 14 штока-золотника 16 по его радиальным каналам 15, через расточку 21 в поршне 2 и продольные каналы 25 штока-золотника 16. При этом, в отличие от прототипа, шток-золотник 16 выполнен по наружному размеру одного диаметра и установлен между перекрытием 20 и буровой коронкой 18 с возможностью осевого перемещения вместе с буровой коронкой 18, что упрощает его изготовление, повышая эксплуатационную надежность за счет устраннения стопорного кольца. Кроме того, для обеспечения питания энергоносителем камеры 4 холостого хода шток-золотник 16 изготовлен с радиальными пазами 27 для сообщения его осевого канала 14 с отверстиями 10 через расточку 28, выполненную в переходнике 5, а по наружной поверхности штока-золотника 16 образованы продольные каналы 25, что, по сравнению с прототипом, повышает эксплуатационную надежность механизма при впуске энергоносителя в камеру 4 холостого хода. Эластичное кольцо 24, установленное в расточке 23 продувочного канала 19 с заднего торца буровой коронки 18, как демпфер, снижает динамические нагрузки на шток-золотник 16, что повышает его эксплуатационную надежность. При этом осевой канал 14 штока-золотника 16 выполнен сквозным за счет его сообщения дополнительным каналом 26 с продувочным каналом 19 буровой коронки 18, что улучшает очистку забоя, повышая эффективность работы механизма.The mechanism works as follows. At any initial position of the
Наполнение энергоносителем камеры 4 холостого хода прекращается, когда расточка 21 поршня 2 выходит из зоны расположения продольных каналов 25 штока-золотника 16. Дальнейшее движение поршня 2 при холостом ходе происходит за счет работы энергоносителя в камере 4 холостого хода с расширением, обеспечивая увеличение скорости движения и кинетической энергии поршня 2, а при совмещении проточки 31 поршня 2 с выхлопными окнами 22 корпуса 1 из камеры 4 холостого хода происходит выхлоп отработанного энергоносителя через выхлопные каналы 30. В этой фазе цикла работы механизма клапан 11 продолжает обеспечивать впуск энергоносителя из надклапанной полости 12 через отверстия 10 в осевой канал 14, дополнительный канал 26 штока-золотника 16 и через его радиальные каналы 15 в расточку 21 поршня 2. При сообщении расточки 21 с продольными каналами 29 штока-золотника 16 энергоноситель наполняет камеру 3 рабочего хода и давление в ней достигает магистрального значения. При движении поршня 2 за счет набранной кинетической энергии в камере 3 рабочего хода образуется буферная подушка энергоносителя, превышающая по величине его давление в надклапанной полости 12. При этом возникает результирующая сила, действующая на клапан 11, которая помогает внутренним упругим силам клапана 11 открыть канал 13 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода. После этого отверстия 10 перекрываются внутренней опорной поверхностью клапана 11 в дне кольцевой канавке 9 и впуск энергоносителя в осевой канал 14 штока-золотника 16 прекращается. Повышенное давление энергоносителя буферной подушки в камере 3 рабочего хода в конце холостого хода уменьшает время торможения поршня 2 и начинается рабочий ход.The energy carrier of the
При рабочем ходе поршня 2 его расточка 21 входит в зону расположения продольных каналов 25 и камера 4 холостого хода сообщается с расточкой 21, но наполнение энергоносителем камеры 4 холостого хода не происходит, так как клапан 11 закрывает отверстия 10 в дне кольцевой канавки 9 переходника 5. При открытии выхлопных окон 22 корпуса 1 поршнем 2 давление энергоносителя в камере 3 рабочего хода и в канале 13 существенно падает. Под действием магистрального давления энергоносителя из надклапанной полости 12 клапан 11 растягивается, перекрывая канал 13 для впуска энергоносителя в камеру 3 рабочего хода, и открывает отверстия 10 для впуска энергоносителя из надклапанной полости 12 в расточку 28, радиальные пазы 27, осевой канал 14 штока-золотника 16 и его радиальные каналы 15 в расточку 21 поршня 2 и в продольные каналы 25 для наполнения камеры 4 холостого хода. Поршень 2 наносит удар по буровой коронке 18, после чего начинается холостой ход и фазы цикла повторяются.During the stroke of the
В блокировочном режиме при снижении осевого усилия и подъеме механизма от забоя скважины буровая коронка 18 смещается до упора в стопор 32. Также смещается вместе с буровой коронкой 18 шток-золотник 16, радиальные пазы 27 которого открываются в камеру 3 рабочего хода и сообщают ее с камерой 4 холостого хода через осевой канал 14, радиальные каналы 15 и продольные каналы 25 штока-золотника 16. Давление энергоносителя в указанных камерах 3 и 4 выравнивается и механизм автоматически выключается. При этом в блокировочном режиме, в отличие от прототипа, достигнута продувка забоя скважины через дополнительный канал 26 штока-золотника 16 и продувочный канал 19 буровой коронки 18, что повышает эффективность механизма.In the locking mode, when the axial force is reduced and the mechanism rises from the bottom of the well, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105028A RU2652518C1 (en) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | Pneumatic impact mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017105028A RU2652518C1 (en) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | Pneumatic impact mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2652518C1 true RU2652518C1 (en) | 2018-04-26 |
Family
ID=62045723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017105028A RU2652518C1 (en) | 2017-02-15 | 2017-02-15 | Pneumatic impact mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2652518C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713043C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Pneumatic impact mechanism |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU848615A1 (en) * | 1977-11-10 | 1981-07-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| US4333537A (en) * | 1978-11-24 | 1982-06-08 | Harris Jesse W | Impact drilling tool having improved valving |
| SU998740A2 (en) * | 1978-04-17 | 1983-02-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| SU998741A2 (en) * | 1979-07-13 | 1983-02-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| RU2097520C1 (en) * | 1995-04-19 | 1997-11-27 | Институт горного дела СО РАН | Down-the-hole shock machine |
| RU2101663C1 (en) * | 1996-01-19 | 1998-01-10 | Михаил Александрович Кислин | One-piece cast cartridge case "lena" |
| RU85185U1 (en) * | 2008-12-08 | 2009-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | SUBMERSIBLE SHOULDER |
| RU2502856C1 (en) * | 2012-07-11 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Downhole air-driven hammer |
| RU2581652C1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Pneumatic hammer mechanism |
-
2017
- 2017-02-15 RU RU2017105028A patent/RU2652518C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU848615A1 (en) * | 1977-11-10 | 1981-07-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| SU998740A2 (en) * | 1978-04-17 | 1983-02-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| US4333537A (en) * | 1978-11-24 | 1982-06-08 | Harris Jesse W | Impact drilling tool having improved valving |
| SU998741A2 (en) * | 1979-07-13 | 1983-02-23 | Институт Горного Дела Со Ан Ссср | Pneumatic percussive mechanism |
| RU2097520C1 (en) * | 1995-04-19 | 1997-11-27 | Институт горного дела СО РАН | Down-the-hole shock machine |
| RU2101663C1 (en) * | 1996-01-19 | 1998-01-10 | Михаил Александрович Кислин | One-piece cast cartridge case "lena" |
| RU85185U1 (en) * | 2008-12-08 | 2009-07-27 | Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН | SUBMERSIBLE SHOULDER |
| RU2502856C1 (en) * | 2012-07-11 | 2013-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Downhole air-driven hammer |
| RU2581652C1 (en) * | 2015-04-13 | 2016-04-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Pneumatic hammer mechanism |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2713043C1 (en) * | 2019-06-14 | 2020-02-03 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук | Pneumatic impact mechanism |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SU738501A3 (en) | Shock hydraulic machine | |
| JPS5950837B2 (en) | Fluid operated impact tools | |
| US3599730A (en) | Pressure fluid operated percussion tool | |
| RU155225U1 (en) | DRILLING CIRCULATION ADAPTER | |
| US4821812A (en) | Down hole drill improvement | |
| RU2652518C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| AU2019221107B2 (en) | Rotary-percussive hydraulic drill provided with a control chamber which is permanently connected to a low-pressure accumulator | |
| RU2581652C1 (en) | Pneumatic hammer mechanism | |
| JP3588467B2 (en) | Borehole drill | |
| US6293357B1 (en) | Hydraulic in-the-hole percussion rock drill | |
| RU2647716C1 (en) | Submersible pneumatic impact tool | |
| RU2252996C1 (en) | Pneumatic down-striker | |
| RU2540368C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU216723U1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2182954C1 (en) | Immersion hydraulic hammer | |
| RU163030U1 (en) | SUBMERSIBLE SHOULDER | |
| RU86219U1 (en) | PNEUMATIC SHOCK | |
| WO2020058926A1 (en) | A rock drill | |
| RU187066U1 (en) | Submersible hammer | |
| RU2713043C1 (en) | Pneumatic impact mechanism | |
| RU2290488C1 (en) | Downhole hammer (variants) | |
| SU1689605A1 (en) | Pneumatic plunger | |
| RU2307911C1 (en) | Immersible hydraulic hammer | |
| JP3033799B2 (en) | Down the hole drill | |
| SU1218095A2 (en) | Pneumatic percussive mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190216 |