Номер патента: 1129319

Авторы: Новоженин, Мухин, Власов, Гайдин, Щукин, Лысоконь

Скачать ZIP архив.

Текст

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЕТЕЛЬСТ К ч ай шиноя СССР о СССР 1.СССР1 ный кс щение про ством уст эксцентри6. Рас нтолнень оршня ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР(54) (57) 1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН,включающий корпус, буровые коронки,поршень из упругого материала с гнездами и размещенными в них ударниками, расположенными против каждойкоронки, воздухораспределительноеустройство с центральной трубкой,проходящей через отверстия в поршне,инаправляющий фонарь, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы ударниковпри бурении в перемежающихся по прочности горных породах путем уменьшения потерь энергии при передаче еебуровым коронкам, поршень установленс предотвращением от проворота относительно корпуса посредством фикса,ЯО,112 1 тора, а ударники размещены в гнездах. с возможностью ограниченногоосевого перемещения.2Расширитель по п.1, о т л и -а ю щ и й с я тем, что поршеньна внешней поверхности скольженияимеет продольный паз с выходом наодну из его торцовых поверхностей,сопряженная с ней поверхность корпуса - выемку, а фиксатор размещенмежду пазом и выемкой.3. Расширитель по п.2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что продольпаз выполнен на внутренней поверхности скольжения поршня, а выемка -на сопряженной с ней поверхностицентральной трубки,4. Расширитель по пп. 1-3, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что фи атор выполнен в виде шара.5. Расширитель по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что предотвраворота осуществлено посредановки центральной трубкично относительно корпуса.ширитель по п.1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что ударникивь 1 двуступенчатыми с нижнейступенью меньшего диаметра, ударнаяповерхность которой размещена ниже4 11293Изобретение относится к погружнымбуровым устройствам для расширенияскважин в крепких породах.Известен расширитель скважин,,гвключающий блок из нескольких пневмоударников, буровые коронки и направляющий фонарь, причем расширительснабжен полостью, разделенной надве,камеры, одна из которых соединена каналами с камерами холостого хода, а другая - с камерами рабочегохода пневмоударников, при этом одиниз пневмоударников выполнен в видезолотникового воздухораспределителя, сбединенного с магистралью сжато го воздуха Г 1 3.Недостатками данного расширителяявляются сложность конструкции,большая металлоемкость изготовленияи малая работоспособность, 20Наиболее близким к предлагаемомуявляется расширитель скважин, включающий корпус, буровые коронки, поршень из угругого материала с гнездами и размещенными в них ударниками, 25расположенными против каждой буровойкоронки, воздухорасцределительноеустройство с центральной трубкой,проходящей через отверстия в поршне,и направляющий Фонарь 2 3.30Недостатком известного расширителя являются значительные потери энергии на деформацию упругого поршняпри бурении в перемежающихся покрепости горных породах, а такжепри несимметричном соударении ударников с хвостовиками буровых коронок.Цель изобретения - повышение эффективности работы ударников прибурении в перемежающихся по прочности горных породах путем уменьшенияпотерь энергии при передаче ее буровым коронкам.Поставленная цель достигается тем, что в расширителе скважин, включающем корпус, буровые коронки, поршень иэ упругого материала с гнездами и размещенными в них ударниками, расположенными против каждой корон. ки, воздухораспределительное устройство с центральной трубкой, проходящей через отверстия в поршне, и направляющий фонарь, поршень установлен с предотвращением отпроворота относительно корпуса посредством фиксатора, а ударники размещены в гнездах с возможностью ограниченного осевого перемещения. 19, 2Поршень имеет на внешней поверхности скольжения продольный паз с выходом на одну из его торцовых поверхностей, сопряженная с ней поверхность корпуса - выемку, а Фиксатор размещен между пазом и выемкой.Продольный паз может быть выполнен также на внутренней поверхности скольжения поршня а выемка - на сопряженной с ней поверхности центральной трубки.Фиксатор выполнен в виде шара.Кроме того, предотвращение проворота осуществлено посредством установки центральной трубки эксцентрично относительно корпуса.Ударники выполнены двуступенчатыми с нижней ступенью меньшего диаметра, ударная поверхность которой размеще-на ниже поршня. На Фиг. 1 показан расширитель скважин, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3- фиксатор в виде призматической шпонки; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - фиксатор в виде ролика; на фиг. 6 - сенение В-В на Фиг. 5; на Фиг. 7 " Фиксатор в виде шара; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 7 на Фиг. 9 - сечение А-А на Фиг. 1 с поршнем, зафиксированным от вращения посредством эксцентричной установки центральной трубки.Расширитель скважин включает корпус 1, в котором размещен поршень 2 с с ударниками 3. Корпус 1 имеет проточку с резьбой 4, в которую входит цилиндр 5 с буртом 6 для клапанного седла 7. Седло 7 контактирует с клапаном 8 через выступ 9. Ход клапана 8 ограничен распределительной коробкой 10, поджатой к седлу 7 посредством регулировочных шайб 11. Седло 7, клапан 8 и распределительная коробка 10 образуют в совокупности возду-, хораспределительный механизм, В корпусе установлены буровые коронки 12 на державках 13, зафиксированные от выпадания фонарем 14. В поршень 2, выполненный, например, из резины, вмонтированы ударники 3. Между торцом ударника 3 и торцом установочного гнезда 15 в поршне 2 выполнен зазор 5, равный по меньшей мере величине возможной неровности забоя скважины. ударники 3 располагаются по окружности и каждый взаимодействует с одной буровой коронкой 12 че3 11293 рез державку 13. Поверхности скольжения поршня 2 снабжены антифрикционнымипокрытиями или втулками 16. Цилиндр 5 посредством поршня 2 разделен на силовые полости прямого хо -5 да 17 и обратного хода 18, которые имеют выхлопные окна 1 отверстия)19 и 20Для подвода сжатого воздуха в силовую полость 17 прямого хода устройство снабжено каналом 21, проточкой 22, подклапанной полостью 23 и отверстием 24. Для подвода сжатого воздуха в силовую полость 18 обратного хода устройство снабжено каналом 21, проточкой 22, надклапанной полостью 25, каналами 26 и отверстием 27 в центральной трубке 28.Для фиксации поршня 2 от проворота в цилиндре 5 служит фиксатор, который может быть выполнен в виде призматической шпонки 29, установленной в выемке 30 цилиндра, с выступом, входящим в продольный паз 31, выполненный на поверхности 25 скольжения поршня 2 с выходом на одну из его торцовых поверхностей, Фиксатор может быть выполнен также в виде ролика 32, установленного в выемке 33 на центральной трубке 28 ,и входящего в продольный паз 34 внутренней поверхности скольжения, имеющий выход на одну из его торцовых поверхностей. Фиксатор может быть выполнен в виде шара 35, установленно 35 го между выемкой на центральной труб" ке 28 и продольным пазом на поршне 2. Фиксация поршня 2 от проворота может быть осуществлена посредством эксцентричной установки центральной трубки 28 относительно поршня 2. Ударники 3 могут быть выполнены двуступенчатыми, при этом ступень меньшего диаметра с бойком 36 выступаетс.из поршня 2. Для обеспечения безаварийной работы в перемежающихся по прочности породах в центральной трубке 28 предусмотрены блокировочные окна 37. Расширитель скважин работает сле дующим образом,Когда проточка 22 в распределительной коробке 10 сообщена с источником сжатого воздуха через канал21, а клапан 8 прижат к выступу 9 55седла 7, сжатый воздух через надклапанную полость 25, каналы 26 и отверстие 27 в центральной трубке 28 по 19 4ступает в силовую полость 18 обратного хода. При этом поршень 2 сударниками 3 совершает обратный ход.Перед торможением поршня 2 происходитвыхлоп отработанного воздуха из силовой полости 18 обратного хода черезвыхлопные отверстия 20 в цилиндре 5.Вследствие разности давлений в подклапанной полости 23 и надклапаннойполости 25 клапан 8 перебрасываетсявверх, обеспечивая впуск сжатого воздуха в силовую полость 17 прямогохода через канал 21, проточку 22,подклапанную полость 23 и,отверстие24. Поршень 2 совершает прямой ход,при этом перед ударом происходит выхлоп отработанного воздуха из силовой полости 17 прямого хода черезотверстия 19. При совершении раббчего хода поршень 2 движется совместно с ударниками 3, которые опираютсяв гнездо 15 поршня 2, при этом зазор5 отсутствует. В конце рабочегохода произойдет встреча бойка 36 сдержавкой 13 и передача энергии буровым коронкам 12. Поршень 2 остановится, но при неровном забое коронки будут располагаться на разномуровне и соударение со смежнымиударниками будет происходить в разное время. При этом часть ударниковбудет двигаться по инерции, выбираясвободный ход, причем величинасвободного хода заведомо больше,чем возможные неровностизабоя. Этопозволяет нанести удар по коронкам12 через державки 13 независимо отуровня забоя, на котором они находятся. Наличие свободного хода Бобеспечивает более равномерную передачу энергии, запасенную в ударниках 3, коронкам 12. Чтобы ударники 3 всегда совершали удары по своим коронкам, а ихоси при этом располагались бы в радиальной вертикальной плоскости,предусматривается фиксация поршня2 от вращения в цилиндре 5, выпол-ненным, например, в виде призматической шпонки 29, установленной ввыемке 30 цилиндра 5 и входящей впродольный паз 31. При возвратнопоступательном перемещении поршня 2фиксатор препятствует его вращению,которое возникает вследствие неодновременности нанесения ударов отдельными ударниками 3 по державкам13 коронок 12, 1129319Применение изобретения позволяетповысить производительность буренияна 30-40 Ж путем более равномерной передачи энергии буровым коронками более высокого коэффициента использования мощности ударников,Тираж Государств делам изобре ква, Ж, Р

Смотреть

Заявка

3587646, 12.05.1983

ВОСТОЧНО-КАЗАХСТАНСКИЙ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНЫЙ ЗАВОД ИМ. 50-ЛЕТИЯ СССР

ЛЫСОКОНЬ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, МУХИН ЖОРЕС ГРИГОРЬЕВИЧ, ВЛАСОВ ВЛАДИМИР НИКИФОРОВИЧ, НОВОЖЕНИН ГЕРМАН ПЕТРОВИЧ, ГАЙДИН ПАВЕЛ ТИХОНОВИЧ, ЩУКИН АНАТОЛИЙ ПАВЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: E21B 7/30

Метки: расширитель, скважин

Опубликовано: 15.12.1984

Код ссылки

<a href="http://patents.su/6-1129319-rasshiritel-skvazhin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Расширитель скважин</a>

Похожие патенты