Устройство для бурения скважин

 

Использование: в горной промышленности при бурении скважин с применением различного породоразрушающего инструмента Сущность изобретения: устройство содержит корпус расположенный в корпусе поршень-Еоек, который делит его полость на камеры рабочего и холостого ходов, воздухораспределительный механизм с центральной воздухораспределительной трубкой. Для дискреьной подачи воздуха на забой на торце воздухораспределительной трубки выполнено седло клапана , шток которого размещен в центральном продувочном канале наковальни с возможностью установочного перемещениа при этом между штоком и стенками канала образованы аксиальные проходные каналы для подачи воздуха на забой. 2 зпфлы,1 ил.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5031681/03 (22) 10.03.92 (46) 30.12.93 Бюл Ив 47-48 (76) Фальшин Фонентин Феофанович; Рогач Михаил Степанович; Самойлов Юрий Александрович;

Модзелевский Олег Викентьевич; Кривошеев Александр Васильевич; Костркжов Станислав Андреевич;

Карпухин Валерий Васильевич; Полищук Александр

Николаевич; Козак Леонид Григорьев Олюха

Виктор Сергеевич; Осипенко Виктор Григорьевич;

Козлов Василий Самуилович (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Использование: в горной промышленности при бурении скважин с применением различного поро(в) 1RØ U(и) 2005 I58 1 (5Ц 5 Е2134 14 ЕИ С 3 24 доразрушающего инструмента Сущность изобретения; устройство содержит корпус расположенный в корпусе поршень- боек, который делит ceo полость на камеры рабочего и холостого ходов, воздухораспределительный механизм с центральной воздухораспределительной трубкой. Для дискрет ной подачи воздуха на забой на торце воздухораспределительной трубки выполнено седло клапана, шток которого размещен в центральном продувочном канале наковальни с возможностью установочного перемещения, при этом между штоком и стенками канала образованы аксиальные проходные каналы для подачи воздуха на забой. 2 з.п.флы,1un 005158

Изобретение относится к гарной промышленности, в частности к погружным пневматическим устройствам ударного действия, используемым. например, для бурения скважин с применением р:эзличного пародаразрушающего инструмента.

Известно устройство для бурения скважин, включающее корпус, переходник, расположенные в корпусе боек и центральную воздухорэспределительную трубку и HBKO- 10 вэльню (lj, Это устройство обеспечивает возможность эффективного бурения перемещающихся по крепости гарных пород, однако оно не позволяет повышать производительность бурения.

Наиболее близким к изобретению из из- >. вестных технических решений по своей сущности и достигаемому результату является устройство для бурения скважин, вклю- 20 чающее цилиндрический корпус, размещенный в корпусе поршень-боек, воз-. духораспределительный механизм с цент- ральной воздухораспределительной трубкой, размещенной в центральном кана- 25 ле поршня-бойка, порадоразрушающий инструмент с наковальней, имеющей центральный продувочный канал и клапан для регулирования расхода энергоносителя, поступающего на продувку скважины, с 30 седлом клапана и штоком (2).

Это устройство обеспечивает поступление всего количества энергоносителя непосредственно на забой скважины, однако оно не позволяет повышать производитель- 35 ность бурения, Цель изобретения — повышение производительности бурения за счет дискретной подачи сжатого воздуха для выноса буравого шлама и регулируемой энергии удара. 40

Указанная цель достигается тем, чта в устройство для бурения скважин, включающем цилиндрический корпус, размещенный в корпусе поршень-боек, воздухараспределительный механизм с центральной возду- 45 хораспределительной трубкой. размещенной в центральном канале поршня-бойка, породоразрушающий инструмент с наковальней, имеющей центральный продувачный канал и клапан для регулирования

rë расхода энергоносителя, поступающего на продувку скважины, с седлом клапана и штоком, Седло клапана размещено на торцовой выходной части воздухараспределительной трубки, э шток клапана закреплен с возможностью установочного перемещения в центральном продувочном канале наковальни с образованием аксиэльных проходных каналов, при этам акустическая длина по1»вня-бойка равна акугтичегкой длине наковальни с породаразрушающим инструментом, а в корпусе устройства установлен двухкамерный пневмоударник.

На чертеже показано устройство для бурения скважин, продольный разрез.

Устройство для бурения скважин содержит фильтр 1 грубой очистки воздуха, выполненный заодно с шлэмозэщитным приспособлением 2, которые закрепляются в переходнике 3 стопорным полукольцом 4.

Переходник 3 соединяется с корпусом 5 устройства с помощью резьбы. В корпусе 5 установлен цилиндр 6 двухкамерного пневмоударника с воздухораспределительным устройством 7, которое находится между переходником 3 и цилиндром 6. Воздухорэапределительное устройство 7 состоит из опоры 8, гайки 9, зафиксированной в опаре

8 штифтам 10, водухораспределительной трубки 11 закрепленной гайкой 9. В нижней части воздухораспределительной трубки 11 жестко закреплен клапан 12 с седлом 13; В цилиндре 6 установлен боек 14. имеющий две рабочие камеры 15 и две камеры 16 холостого хода, разделенные, между собой посредством фигурного кольца 17. В нижней части цилиндра 6 расположена фиксирующая втулка 18. сопряженная с наковальней 19 и бойком 14, при этом фиксирующая втулка 18 имеет выхлопное окно

20. Между фиксирующей втулкой 18 и подвижным кольцом 21 расположен пакет тарельчатых пружин 22, кинематически связанных с наковальней 19. Муфта 23 посредством резьбы соединена с корпусом 5.

От выпадания наковальня 19 фиксируется двумя полукольцами 24. В наковальне 19 размещен шток 25, взаимодействующий в процессе работы с седлом 13 клапана 12.

Шток 25 установлен в наковальне 19 и заКреплен в ней перфорированной гайкой 26, которая опирается на заплечики, выполненные в наковальне 19, имеющей внутреннюю .„ полость с резьбой для соединения с пародаразрушающим инструментом 27. Передача .крутящего момента от вращателя бурового станка осуществляется посредством шлицевого соединения 28 муфты 23 и наковальни

19.

Устройство для бурения скважин работает следующим образом.

Сжатый воздух по каналу бурового става через фильтр 1 грубой очистки открывает шламозащитнае приспособление 2, далее па переходнику 3 поступает в воздухораспределительную трубку 11 и далее по каналам 29- в камеры 16 холостого хода, а воздух из камер 15 рабочего хода по каналам 30 между корпусом 5 устройства и цилиндром

6 >>ие»> :>аударникл "r p> ;> Р! г,>{>!» > и>;на

2005158

20, каналы 31 в бойке 14 и окна 32 в воздухораспределительной трубке 11 поступэеФ в, каналы перфорированной гайки 26, каналу

33 наковальни 19 и через породоразрушающий инструмент 27- на забой скважины. По мере подьема бойка 14 до каналов 34. через отверстия 35 бойка 14, канал 36 в воздухораспределительной трубке 11 и каналу 29 подается в камеры 15 рабочего хода. В зто время воздух из камер 16 холостого хода по каналам.36,31 и 32, через каналы перфорированной гайки 26 и каналу 33 поступает на забой скважины.

Шток 25, седло 13 и клапан 12 кинематически связываются между собой во время рабочего хода бойка 14, при злом акустическая длина бсйка 14 равна акустической длине наковальни 19 с породоразрушающим инструментом 27, а в корпусе устройства установлен двухкамерный пневмоударник. В момент удара бойка 14 о наковальню 19 происходит расстыковка между последними, в результате, чего шток

25 отходит от седла 13 клапана 12. при этом увеличивается проходное сечение послед- 25 него. Следовательно в момент осуществления удара сжатый воздух дискретно по .тупает нэ забой скважины, причем при холостом ходе бойка 14 в большей мере перекрывается проходное сечение клапана

12, в результате большее количество сжатого воздуха идет на образование удара-повышение энергии удара, а в момент его осуществления большее количество сжатого воздуха идет на забоф.

Данное техническое решение является новым, так как оно не известно из уровня техники, оно промышленно применимо, так как может быть использовано е области горной промышленности для бурения скважин.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН, включающее цилиндрический корпус, размещенный в корпусе поршень-боек, который делит его полость на камеры рабочего и холостого ходов, воздухорасп ределительный механизм с центральной воздухораспределительной трубкой, размещенной в центральном канале поршня-бойка, породорэзрушающий инструмент с наковальней, имеющей центральный продувочный канал и клапан со штоком и седлом для регулирования расхода энергоносителя, поступающего на проСущественными признаками данного техническго решения являются следующие: седло клапана размещено на ",îðöîâîé части воздухораспределительной" трубки. а шток клапана закреплен с возможностью установочного перемещения в центральном продувочном канале наковальни с образованием аксиальных проходных каналов. причем акустическая длина поршня-бойка равна акустической длине наковальни с по- родоразрушающим инструментом, а в корпусе устройства установлен двухкамерный пневмоударник.

Размещение седла клапана на торцовой выходной части воздухораспределительной трубки и закрепление штока клапана с возможностью установочного перемещения в центральном продувочном канале наковальни с образованием аксиальных проходных канаЛов позволяет повысить производительность одурения за счет не только дискретной подачи сжатого воздуха для выноса бурового шлама, но и за счет регулируемой энергии удара, Равенство акустической длины поршнябойка и акустической длины наковальни с породоразруйающим инструментом, обеспечивает совмещение прохождения ударной волны в поршне-бойке и наковальни с г ородоразрушающим инструментом, Установка в корпусе устройства двухкамерного пневмоударника. позволяет увеличить мощность удара и осуществить бурение скважин долотами увеличенного диаметра. (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 470608, кл. Е 21 С 3/24, 1973.

2. Авторское свидетел ь ство С С С Р

¹ 364733, кп. Е 21 С 3/24, 1972. дувку скважины, отличающееся тем, что, седло клапана выполнено на торцевой выходной части воздухараспределительной трубки, а.шток размещен с возможностью установочного перемещения с образованием аксиапьных проходных каналов в центральном продувочном канале наковальни.

2. Устройство по п,1, отличающееся тем, что акустичеСкая длина поршня-бойка равна акустической длине наковальни с породоразрушающиФ инструментом.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно имеет по две камеры рабочего и холостого ходов, Составитель Ф.Фальюин

Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор М Самбооская

Редактор Т.Рыбалова

Закаэ 3424

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

П (lgkg f; 1f1f воино и а." тел,vl111 комбинат "Патент", г, Ужго, > "д,:„л Г; ; .," " а 3 Q