Гидроударник

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ьюэ Советских

Социалистических

1н1 617573

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.03.77 (21) 2463920/22-03 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.78. Бюллетень Ке 28. (45) Дата опубликования описания 13.07.78 (51) М. Кл. Е 21В

1/06

Е 21В

5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 622.243,92..05 (088.8) (72) Авторы изобретения Е. В. Алеутский, А. Т. Киселев, В. А. Монеткин и P. Л. Пермитина (71) Заявитель Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения «Геотехника» (54) ГИДРОУДАРНИК

2 "

Изобретение относится к области бурения скважин, а именно к устройству гидравлических забойных машин.

Известен гидроударник, рабочий цикл которого совершается под действием потока промывочной жидкости, периодически перекрываемого клапанным устройством (1).

В известном гидроударнике возможность увеличения забойной мощности за счет энергии потока жидкости ограничена, так как часть энергии потока расходуется непроизводительно при прокачивании жидкости после отрыва клапана, т. е. при свободном и обратном ходах бойка.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидроударник, в конструкции которого имеются два так расположенных один в другом бойка, что внутренний боек совершает рабочий ход под действием энергии скоростного напора жидкости, а наружный — под действием гидравлического удара выводится в верхнее положение, сжимая рабочие пружины (2).

В известном устройстве поток жидкости взаимодействует с каждым бойком в отдельности. В этом случае дополнительный отбор энергии потока приводит к повышению забойной мощности только за с ет увеличения частоты ударов.

Целью изобретения является повышение забойной мощности гидроударника как за счет частоты, так и за счет увеличения энергии единичного удара.

5 Это достигается тем, что поршень-боек гидроударника выполнен с кольцевым выступом на внутренней поверхности и размещенными над выступами радиальными каналами, а внутренний боек выполнен с

10 кольцевым выступом для взаимодействия с выступом поршня-бойка и для перекрытия радиальных каналов.

На чертеже изображен гидроударник, общий вид.

Гидроударник содержит корпус 1 с размещенным в верхней его части клапаном 2, взаимодействующим с наружным полым поршнем-бойком 3, имеющим кольцевой

20 выступ на внутренней поверхности, в полости а которого размещен внутренний боек

4 с кольцевым выступом и клапан-втулка

5, размещенная на нижнем конце бойка 4, уплотнения б, образующие с корпусом 1 и

25 поршнем-бойком 3 замкнутую кольцевую полость б, соединенную каналом в с полостью а поршня-бойка 3, наковальню 7 с центральным каналом г. Полость а связана радиальными каналами д, выполненны30 мн в стенке поршня-бойка 3 над его внут617573 ренним кольцевым выступом, с внутренней полостью корпуса 1.

Гидроударник работает следующим образом.

Промывочная жидкость подается с по- 5 верхности насосом и свободно проходит через подвешенный над забоем гидроударник. При постановке гидроударника на забой наковальня 7 поднимается до упора в торцы поршня-бойка 3 и бойка 4. При этом 10 втулка-клапан 5 перекрывает поток жидкости в канале г наковальни 7. Возникает чдравлический удар, под действием которого поршень-боек 3 поднимается вверх до встречи с клапаном 2. Поршень-боек 3 при 15 своем движении за счет взаимодействия кольцевых выступов увлекает внутренний боек 4, который в конце хода вверх срывает втулку-клапан 5, освобождая проход жидкости. После встречи клапана 2 с пор- 20 шнем-бойком 3 поток жидкости прерывается, и под действием давления гидроудара клапан 2 и поршень-боек 3 начинают движение вниз, Боек 4 по инерции поднимается вверх до упора в торец поршня-бойка 3, 25 перекрывая канал а и далее движется вместе с поршнем-бойком 3. Клапан 2 движется совместно с поршнем-бойком 3 до упора в выступы корпуса 1. После этого клапан 2 останавливается, а поршень-боек 3 продол- зО жает движение до удара о наковальню 7.

Давление прорвавшейся в канал а жидкости воздействует на движущийся боек 4, придавая ему дополнительное ускорение.

Боек 4 движется до удара о наковальню 7, З5 при этом верхний торец бойка 4 открывает каналы д в боковой поверхности поршня-бойка 3, освобождая проход жидкости во внутреннюю полость корпуса 1, а клапан-втулка 5 перекрывает канал г наковальни 7. Возникает гидравлический удар, цикл повторяется.

Использование энергии потока жидкости, протекающего при свободном ходе наружного поршня-бойка для создания дополнительной силы разгона движущегося внутреннего бойка, позволяет значительно увеличить его предударную скорость, а следовательно, и энергию удара, Формула изобретения

Гидроударник, содержащий корпус, клапан, наковальню, наружный полый поршень-боек и концентрично размещенный в нем внутренний боек, отличающийся тем, что, с целью повышения его забойной мощности за счет увеличения энергии единичного удара, поршень-боек выполнен с кольцевым выступом на внутренней поверхности и размещенными над выступами радиальными каналами, а внутренний боек выполнен с кольцевым выступом для взаимодействия с выступом поршня-бойка и для перекрытия радиальных каналов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 141457, кл. Е 21В 5f00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР № 126438, кл. Е 21В 5/00, 1958.

61Z573

Составитель А. Сергачев

Техред О. Тюрина Корректор Т. Добровольская

Редактор Д. Павлова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1457/2 Изд. № 561 Тираж 734

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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