Погружной пневмоударник

 

Союз Советсиик

Социвпистическик

Pecnydwx

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТЮЛЬСТВУ

<>881310 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву(22) Заявлено 290379 (2f) 2742977/22-03 с присоединением заявкм Йорцм. к,.з

Е 21 С 3/24

Е 21 С 7/08

Государственный комитет

СССР по дмам изобретеннй н открытий (23) ПриоритвтОпубликовано 15.1181. Ьюллвтень т4з 42 (53) УДК 22.233.

° 52-85 (088. 8) Дата опубликования описания 151181 (72) Авторы изобретенмя

К.E.Ðàññoìàõèí, A.Â.Áåëoóñoâ и В.А.Гаун (7Ô) Заявитель (54) ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК ройству используется канал между стаканом и цилиндром. Последнее обстоятельство не позволяет разместить водосборную камеру для выделения воды из смеси между цилиндром н стаканом.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является погружной пневмэударник работакщий на воздушно-водяной смеси и содержащий цилиндр, в котором с возможностью возвратнопоступательного перемещения под действием энергоносителя, подаваемого в рабочие камеры через распределитель ное устройство, установлен поршень, подпружиненный стакан с водоотражательным конусом и с радиальнывы каналами для подачи отделенного от воды энергоносителя во внутреннюю полость стакана, на внешней поверхности которого образован буртик, разделякиций полость между цилиндром и стаканом на водосборную камеру и камеру пониженного давления н имекщий на боковой поверхности продольные каналы. Конструктивной особенностью этого пневмоударннка является то, что водоотражательный конус используется в качестве обратного клапаИзобретение относится к горным машинам и может быть применено для бурения скважин.

Известен погружной пневмоударник, включающий цилиндр, поршень, клапанное распределительное устройство и обратный (контрольный) клапан со стаканом, пружиной и камерой пониженною давления. Применение обратного клапа- 10 на в этом пневмоударнике позволяет предохранить его внутреннюю полость от попадания воды и шлама из эатрубного про транства и дает возможность бурить скважины в сильно обводненных породах. При бурении скважин этими пневмоударниками в подземных условиях с целью обеспечения пылеподавления необходимо в качестве энергоносителя применять воздушно-водяную смесь (1) .

Недостаток этих пневмоударников при работе на воздушно-водяной смеси большие потери напора в каналах воздухораспределительного устройства и выхлопном аппарате, что приводит к снижению мощности. Кроме того, внутренняя полость стакана обратного клапана соединена с затрубным пространством, а для подвода энергоносителя к распределительному устИнститут горного дела Сибирского отделения АН СССР

881310 на, а кольцевая полость между цилиндром и стаканом разделена буртиком на водосборную камеру и камеру пони" женного давления, которые соединены между собой каналами, размещенными продольно на повеохности бурти5 ка. При перемещении стакана в осевом направлении под действием энергоносителя, подаваемого из магистрали, камера пониженного давления сообщается с затрубным пространством через разрядные каналы в цилиндре (21 .

Однако при плавной подаче энергоносителя подпружиненный стакан с водоотражательным конусом перемещается медленно и не обеспечИвает достаточно полного открытия разрядных каналов камеры пониженного давления.

При плавном перемещении стакана с водоотражательным конусом камера пониженного давления через каналы на поверхности буртика успевает наполнять2О ся энергоносителем до момента ее сообщения через разрядные каналы в цилиндре с затрубным пространством.

Давление энергоносителя на торец стакана со стороны распределительного 25 устройства увеличивается до магистрального и результирующая сила, действующая на стакан с конусом, уменьшается. При этом пружина препятствует.дальнейшему перемещению стакана с конусом и полному открытию разрядных каналов. Это снижает надежность пневмоударника и затрудняет его работу на пониженном давлении, например, при забуривании скважины.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной надежности пневмоударника.

Поставленная цель достигается тем, что продольные каналы выполнены глухими со стороны камеры понижен- 40 ного давления, которая выполнена с кольцевой расточкой в стенке цилиндра.

На чертеже показана конструкция погружного пневмоударника, продольный разрез.

В разъемном цилиндре 1 размещены поршень 2, воздухораспределительная трубка 3, стакан 4, установленный-с воэможностью осевого перемещения и имеющий буртик 5, радиальные каналы б и водоотражательный конус 7, являющийся одновременно обратным клапаном. Конус 7 прижат к поверхности переходника 8 пружиной 9, размещенной в камере пониженного давления 10, которая сообщается с водосборной камерой 11 через продольные каналы 12, выполненные на боковой поверхности буртика 5 глухими со стороны камеры 10, а ф{) также через кольцевую расточку. 13, выполненную в стенке цилиндра 1. Прадольные каналь: 12 целесообразно выполнять калиброванными для дозированного отделения воды. 65

Для обеспечения в камере 10 пониженного давления выполнена на боковой поверхности стакана проточка 14, а в цилиндре 1 — разрядные каналы 15, которые при отсутствии давления в магистральном канале переходника 8 перекрыты боковой поверхностью стакана 4.

Погружной пневмоударник работает следующим образом.

При подаче воздушно-водяной смеси, по буровым штангам в отверстие переходника 8 конус 7 вместе со стаканом 4 перемещается вниз, сжимая пружину 9. При этом вначале камера пониженного давления 10 сообщается через проточку 14 и каналы 15 с затрубным пространством и только после этого калиброванные глухие каналы 12 вскрываются расточкой 13 и водосборная камера 11 сообщается с камерой пониженного давления 10. Так как разрядные каналы 15 открываются при этом полностью, то из камеры пониженного давления 10 осуществляется интенсивный выхлоп, а над конусом 7 и в водосборной камере 11 давление возрастает до магистрального. Вследствие этого стакан 4 с конусом 7 перемещается до упора в ограничительную площадку 16, которая предохраняет пружину от дальнейшего сжатия.

В процессе прохождения потока воздушно-водяной смеси в камеру 11 в результате его взаимодействия с водоотражательным конусом 7, трения о стенки цилиндра 1 и действия сиг гранитации, вода в потоке концентрируется в его периферийной части и заполняет нижнюю часть водосборной камеры 11, а затем проходит по калиброванным каналам 12, расточке 13 в камеру пониженного давления 10 и через проточку 14, каналы 15 в затрубное пространство скважины, обеспечивая пылеподавление.

Концентрация воды в потоке воздушно-водной смеси, поступакщей из камеры 11 через радиальные каналы б в полость стакана 4 и распределитель-ную трубку 3, резко уменьшается. Поршень 2 совершает возвратно-поступательное движение, нанося удары по буровому инструменту (на чертеже не показан) .

При остановке процесса бурения подача воздушно-водяной смеси из трубопровода в пневмоударник прекращается, давление над конусом 7 и буртиком 5 падает, и пружина 9 перемещает стакан 4 вместе с конусом 7 до упора последнего в конусную поверхность переходника 8. Это препятствует поступлению воды из затрубного пространства во внутреннюю полость переходника 8 и в буровые штанги, предохраняет пневмоударник от засорения шламом и уменьшает его износ.

881310

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9903/52 Тираж 630 Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород,ул.Проектная,4

Выполнение калиброванных каналов

12 глухими со стороны камеры пониженного давления 10 и кольцевой расточки 13 в цилиндре 1 позволяет соединять камеру пониженного давления 10 с затрубным пространством прежде, 5 чем водосборная камера 11 сообщится с камерой пониженного давления 10 °

Погружной пневмоударник, содержащий цилиндр, в котором с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием энергоносителя, подаваемого в рабочие камеры 15 через распределительное устройство, установлен поршень, подпружиненный стакан с водоотражательным конусом. и с радиальными каналами для подачи отделенного от воды энергоносителя gg во виутреннюю полость стакана, на внешней поверхности которого образован буртик, разделякший полость между цилиндром и стаканом на водосборную камеру и камеру пониженного давления и имекщий на боковой поверхности продольные каналы, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности пневмоударника, продольные каналы выполнены глухими со стороны камеры пониженного давления, которая выполнена с кольцевой расточкой в стенке цилиндра.

Источники информации

I принятые во внимание при экспертизе

1. Ефремов И.Ф. и др. Погружные пневмоударники. Издание Свердловского горного института им. В.В.Вахру-. шева. Свердловск, 1969, с. 40.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2352093, кл. Е 21 С 3/24, 1976.