Забойный вибратор для генерации поперечных ударных импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК зщ, Е 21 В 4/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) ЗАБОЙНЫЙ ВИБРАТОР ДЛЯГЕНЕРАЦИИ ПОПЕРЕЧНЫХ УДАРНЫХ 801059110 А ИМПУЛЬСОВ, содержащий корпус, взаимно подпружиненные ударник, и перекидной клапан, седло клапана с отверстиями на наклонных гранях, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы за счет повышения силы ударных импульсов, клапан и седло имеют осевые центральные отверстия, а ударник снабжен стержнем, размещенным в осевых отверстиях клапана и седла, причем последнее установлено межжу клапаном и ударником.1059110 Изобретение относится к технике для бурения скважин, а именно к забойным гидроударным механизмам для интенсификациипроцессов бурения.Известен гидравлический забойный вибратор, снабженный бойком, подвешеннымна верхнем переходнике с возможностьюуглового смещения относительно продольнойоси снаряда и предназначенный для нанесения ударов по корпусу с целью предохранения от заклинок керна в колонковой трубе 11,Недостатками этой конструкции являются стохастический характер ударов бойкао корпус, не связанных закономерно с расходом поступающей жидкости, а также незначительная энергия ударных импульсов.Известнен также забойный вибратор длягенерации поперечных ударных импульсов,включающий корпус, взаимно подпружиненные ударник и перекидной клапан, седло клапана с проходными отверстиями на наклонных гранях 2. Недостатком известного устройства является низкий КПД, что присуще всем конструкциям, использующим струйный эффект изменения внутреннего давления без непосредственного гидродинамического силового воздействия струи. Цель изобретения - повышение эффективности работы выбратора путем увели- ЗО чения силы ударных импульсов.Указанная цель достигается тем, что в забойном вибраторе для генерации поперечных ударных импульсов, содержащем корпус, взаимно подпружиненные ударник и перекидной клапан, седло клапана с отвер- З стиями на наклонных гранях, клапан и седло имеют осевые центральные отверстия, а ударник снабжен стержнем, размещенным в осевых отверстиях клапана и седла, причем последнее установлено между клапаном . и 40 ударником.На фиг. 1 показан вибратор, общий вид; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Вибратор содержит корпус 1, ударник 2 с пазами 3, подвешенный на стержне 4 в центрах на двух осевых конусах 5, раз мещенных в седле клапана 6, в котором выполнены центральное отверстие 7 и два отверстия 8 и 9 на наклонных гранях для прохода промывочной жидкости. Верхний конец подвесного стержня 4 выполнен в виде водила 10, входящего в центральные отверстия 7 и 11 седла клапана 6 и перекидного клапана 12, который опирается на седло клапана 6 своими клиновыми опорами. Седло клапана 6 размещено между ударником 2 и клапаном 12, которые взаимно подпружинены пружиной 13. Герметизация надклапанного пространства 14 относительно зоны пониженного давления 15 обеспечивается воротниковой манжетой 16.Вибратор работает следующим образом.В любой момент рабочего процесса клапан 12 может занимать одно из двух крайних положений (фиг. 1). В этом случае отверстие 9 седла клапана 6 перекрыто клапаном 12, и весь поток жидкости вйутри корпуса 1 поступает из зоны 14 в зону 5 через отверстие 8, осуществляя гидравлическое воздействие на поверхность пазов 3 ударника 2. Вследствие этого воздействия ударник 2 отклоняется на осях 5 в противоположное положение, при этом водило 10 подвесного стержня 4 также отклоняется от первоначального положения внутри отверстия 11 перекидного клапана 12. В положении, предшествующем нанесению удара ударником 2 по корпусу 1, водило 10 упирается в край осевого отверстия 11 клапана 12 и осуществляет переброс последнего; жидкость начинает поступать в зону 15 через отверстие 9 седла клапана 6, и ударник 2 после нанесения удара начинает разгоняться в противоположную сторону аналогично описайному выше.Поступлению жидкости из надклапанной зоны 14 в зону низкого давления 15 через центральное осевое отверстие 7 седна клапана 6 препятствует воротниковая манжета 16.Изменением натяга пружины 13, разжимающей ударник 2 с клапаном 12, может достигаться соответствующее изменение частоты собственных колебаний маятниковой системы ударника, что в сочетании с изменением расхода промывочной жидкости позволяет обеспечивать регулировку параметров вибратора.Технико-экономическая эффективность вибратора обусловлена его повышенной забойной мощностью по сравнению с известными конструкциями. Применение предлагаемого вибратора позволяет повысить рейсовую проходку на 35 - 40% и механическую скорость на 10 - 15%,ВНИИПИ Заказ 9736/30Тираж 603 Подлисноефилиал ППП Патент.г. Ужгород, ул. Проектная, 4