SU1456555A2 - Pneumatic percussive device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к погружным ударным механизмам, используемым в горном деле при бурении скважин преимущественно кольцевым забоем. Целью изобретени   вл етс  повьше- ние энергии удара пневмоударника. Пневмоударник содержит цилиндр-корпус (К) 1. Внутри него размещен поршень- ударник (П) 2. Он делит полость К 1 на камеры 3, 4 пр мого и холостого хода. Внизу К 1 оканчиваетс  наковальней 9 с центральным каналом. В нем размещен обратный клапан в виде подпружиненного пружиной 19 кольца 10. При обратном ходе П 2 кольцо 10 пружиной 19 и клайан остаетс  в верхнем положении. Жесткость пружины выбрана такой, чтобы противосто ть сетевому давлению. При пр мом ходе П 2 давление под ним растет и коль- цо 10 отжимаетс  вниз, способству  разгрузке подпоршневой полости вследствие соединени  камеры 4 холостого хода с затрубным пространством. По мере снижени  давлени  кольцо 10 занимает верхнее положение. 3 ил. § (Л 13 «1 СП Од ел СП ел The invention relates to submersible percussion mechanisms used in mining in the drilling of wells, predominantly by annular bottomhole. The aim of the invention is to increase the impact energy of the hammer. The pneumatic hammer contains a cylinder-body (K) 1. Inside it is a piston-hammer (P) 2. It divides the cavity K 1 into chambers 3, 4 direct and idling. At the bottom, K 1 ends with an anvil 9 with a central channel. It contains a check valve in the form of a spring-loaded ring 19 of the ring 10. During the return stroke of the P 2, the ring 10 by the spring 19 and the clayan remain in the upper position. The spring stiffness is chosen to withstand the network pressure. During the forward run P 2, the pressure below it grows and the ring 10 is pressed downward, facilitating the unloading of the sub-piston cavity due to the connection of the idling chamber 4 with the annulus. As the pressure decreases, the ring 10 occupies the upper position. 3 il. § (L 13 "1 JV Od El JV Ate

Description

1one

Изобретение относитс  к погружны ударным механизмам (пненмо- и гидроударникам ) , используемым в горном деле при бурении скважин преимущественно кольцевым забоем,и  вл етс  усовершенствованием изобретени  по авт.св. № 1283372.The invention relates to submersible percussion mechanisms (pinhole and hydraulic hammers) used in mining in the drilling of wells, predominantly by a ring face, and is an improvement of the invention according to the author. No. 1283372.

Цель изобретени  - повьшецие энегии удара пневмоударника.The purpose of the invention is to increase the impact of the impact of a pneumatic hammer.

На фиг. 1 показан пневмоударник, общий вид; на фиг, 2 - подпружиненное кольцо; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a hammer, general view; in FIG. 2, a spring-loaded ring; in fig. 3 shows section A-A in FIG. one.

Пневмоударник имеет цилиндр-корпус 1, внутри которого размещен поршень-ударник 2, раздел ющий его внуреннюю полость на камеру 3 пр мого и камеру 4 холостого хода. Центральный канал поршн -ударника 2 имеет в хвостовой части верхнюю 5 и среднюю 6 полости, на стенках которых выполнены радиальные каналы 7 и 8, сообщающие эти полости с камерами 3 и 4 С;низу корпус-цилиндр 1 оканчиваетс  наковальней 9, в центральном канале которой с верхнего размещен обратный клапан, вьтолн€ нный в виде подпружиненного кольца 10,а с нижнег торца - -обратный клапан 11, а также имеютс  обводные каналы 12. Наковалн  9 одновременно служит переходник на колонковую трубу (не показана)..The pneumatic hammer has a cylinder-body 1, inside of which is located a piston-hammer 2, which separates its internal cavity into the chamber 3 of direct flow and the chamber 4 of idling. The central channel of the impactor piston 2 has in the tail part an upper 5 and middle 6 cavities, on the walls of which radial channels 7 and 8 are made, which communicate these cavities with chambers 3 and 4 C, and the bottom of the cylinder body 1 ends with an anvil 9, in which central channel from the top there is a check valve, complete in the form of a spring-loaded ring 10, and from the bottom, a reverse valve 11, and there are also bypass channels 12. On the opposite side 9, an adapter to the core pipe (not shown) simultaneously serves.

Сверху на цилиндр-корпус 1 навинна шлицева  втулка 13 узла блокировки , а в хвостовик шлицевого вала 14 вмонтирована воздухораспределительн трубка 15 с перемычкой в центрально канале, опирающа с  концом в верхний торец наковальни 9, перекры ва  центральный канал последней. Водухораспределительна  трубка 15 име верхние 16, средние 17 и нижние 18 радиальные каналы. Кольцо 10 подпружинено пружиной 19.On top of the cylinder-body 1 there is a screwed spline hub 13 of the blocking unit, and in the shank of the spline shaft 14 there is an air distribution tube 15 with a jumper in the central channel, resting with the end in the upper end of the anvil 9, blocking the central channel of the latter. The air diffuser tube 15 has the upper 16, middle 17 and lower 18 radial channels. The ring 10 is spring-loaded spring 19.

Пневмоударник работает следующим образом.Hammer works as follows.

Пневмоударник включаетс  в соста погружного бурового инструмента и опускаетс  в скважину. При этом за счет перекрыти  центрального канала наковальни клапаном 11, занюлающ м верхнее положение под действием далени  жидкости предотвращаетс  попа дание воды со шламом внутрь, пневмоударника о По мере достижени  забо  скважины детали пневмоударника зани The hammer is included in the submersible drilling tool and lowered into the well. At the same time, due to the overlapping of the central channel of the anvil with a valve 11, which zeros the upper position, the water with the sludge is prevented from entering inside the pneumatic hammer. As the well bore reaches the bottom of the well,

OO

00

мают положени , показанные на фиг.1, т,е. шлицевой вал 14 с воздухораспределительной трубкой 15 зангшают нижнее положение, при котором верхние боковые каналы 16 оказываютс  в зоне верхней полости 5. Поэтому сжатый воздух имеет возможность доступа через радиальные каналы 7 только в нижней камере 4 хрлостого хода, вследствие чего поршень-ударник 2 начинает премещатьс  вверх. При ходе вверх кольцо 10 остаетс  в верхнем положении ввиду того, что жесткость пружи- 5 ны 19 выбираетс  такой величины, чтобы противосто ть сетевому давлению. Камера 3 пр мого хода в это врем  св зана с затрубным пространством через каналы 8, полость 6, средние боковые каналы 17 и нижний участок центрального канала распределительной трубки 15, далее через подпружиненное кольцо 10 и обводные каналы 12 наковальни 9.The positions shown in Fig. 1, t, e are worn. The slotted shaft 14 with the air distribution tube 15 occupies the lower position, in which the upper side channels 16 are in the zone of the upper cavity 5. Therefore, the compressed air can only be accessed through the radial channels 7 in the lower chamber 4 of the chipping stroke, as a result of which the piston-hammer 2 begins to move up. During upward movement, the ring 10 remains in the upper position, in view of the fact that the rigidity of the spring 5 of the spring 19 is chosen to be of such magnitude as to withstand the network pressure. The forward run chamber 3 at this time is connected with the annulus through the channels 8, the cavity 6, the middle lateral channels 17 and the lower portion of the central channel of the distribution tube 15, then through the spring-loaded ring 10 and the bypass channels 12 of the anvil 9.

--

00

5five

00

5five

По мере движени  поршн -ударника 2 вверх относительно воздухораспределительной трубки 15 верхние радиальные каналы 16 оказываютс  в полости . 6, средние каналы 17 перекрываютс  стенками центрального канала поршн -ударника 2, а нижние каналы 18 получают сообщение с камерой 4 холостого хрд . Вследствие этого камера 3 пр мого хода оказываетс  св занной с напорной магистралью (через верхний участок центрального канала воздухораспределительной трубки 15, канал 16, полость 6 и канал 8), а камера 4 холостого хода через каналы 18 и нижний участок центрального канала воздухораспределительной трубки 15, подпружиненное кольцо 10 и обводные каналы 12 наковальни 9 - с затрубным пространством. Поэтому поршень-ударник 2 совершает рабочий ход и наносит удар по наковальне 9. Вследствие жесткого соединени  наковальни 9 с цилиндром-корпусом 1 последний в момент удара перемещаетс  совместно с поршнем-ударником 2. В момент перекрыти  канала 18 в полости под поршнем начинает резко повьшгатьс  давление, поэтому кольцо 10 отжимаетс  вниз, способству  разгрузке подпоршневой полости. По мере снижени  давлени  кольцо 10 занимает верхнее положение. В дальнейшем рабочий цикл повтор етс .As the impact piston 2 moves upward relative to the air distribution tube 15, the upper radial channels 16 are in the cavity. 6, the middle channels 17 overlap the walls of the central channel of the piston of the impactor 2, and the lower channels 18 receive communication with the idle chamber 4. As a result, the forward running chamber 3 is connected to the pressure line (through the upper portion of the central channel of the air distribution tube 15, duct 16, cavity 6 and channel 8), and the idling chamber 4 through the channels 18 and the lower portion of the central channel of the air distribution tube 15, spring ring 10 and the bypass channels 12 of the anvil 9 - with annulus space. Therefore, the piston-hammer 2 makes a working stroke and strikes the anvil 9. Due to the rigid connection of the anvil 9 with the cylinder-body 1, the latter moves together with the piston-hammer 2 at the moment of impact. At the moment of blocking the channel 18 in the cavity under the piston, the pressure Therefore, the ring 10 is pressed downward, contributing to the unloading of the sub-piston cavity. As the pressure decreases, the ring 10 occupies the upper position. Further, the duty cycle is repeated.

Блокировка поршн -ударника 2 осуществл етс  при незначительном перемещении шлицевого вала 14 вверх относительно шлицевой втулки 13, так как вследствие этого по вл етс  зазор между торцами воздухораспределительной трубки 15 и наковальни 9, поэтому камера 4 холостого хода оказываетс  св занной с затрубным пространством .The piston of the impactor 2 is blocked with a slight movement of the spline shaft 14 upwards against the spline sleeve 13, as a result, a gap appears between the ends of the air distribution tube 15 and the anvil 9, therefore the idling chamber 4 is associated with the annular space.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Пневмоударник по авт.св. 1283372, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  энергии удара, наковальн  снабжена обратным клапаном, выполненным в виде подпружиненного кольца и установленного с возможностью соединени  камеры холостого хода с затрубным пространством во врем  пр мого хода ударника.Pneumatic hammer on avt.St. 1283372, characterized in that, in order to increase the impact energy, the anvil is provided with a check valve made in the form of a spring-loaded ring and installed with the possibility of connecting the idling chamber with the annulus during the forward stroke of the striker. Фиг.зFig.z