Гидроударник прямого действия

СОВЕТСКИХЦИАЛИСТИЧЕСНИХ БЛИК 21 В 4(14 ЕНИЯ ев,ское бю бъединен СССР1976 (пр ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ ОПИСАНИЕ ИЗОБР К АВТОРСКОМУ СВИДБТЕПЬСТ(71) Специальное конструкторВсесоюзного промышленного оСоюзгеотехника(54) (57) ГИДРОУДАРНИК ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ по авт. св.649813,отличаю- иийся тем, что, с целью повышения эффективности работы устройства путем увеличения скорости разгона поршня. бойка, клапан выполнен с поршневым выступом, образующим с корпусом поршневую пару и имеющим диаметр, превышающий диаметр поршневой части поршня-бойка, причем осевой и радиальные каналы клапана выполнены в его поршневом выступе.Изобретение относится к технике бурения, а именно к устройствам для гидро- ударного бурения.Г 1 о основному авт. св.649813 известен гидроударник прямого действия, содержащий корпус, поршень-боек и подпруженный на втулке клапан, который выполнен с осевым и радиальными каналами ,В этом гидроударнике поток промывочной жидкости выходит в клапане через радиальные каналы ниже втулки. При этом .10 диаметр штока клапана не превышает диаметр поршневой части поршня-бойка. Начальная скорость разгона пары клапан поршень-боек определяется площадью штока клапана, таккакна него воздействует перепад давления после перекрытия радиальных каналов в нем втулкой. Поэтому недостатком известного гидроударни к а является низкая скорость разгона поршня-бойка.Целью изобретения является повышение эффективности работы гидроударника путем увеличения разгона поршня-бойка.Эта цель достигается тем, что в гидро- ударнике прямого действия, содержащем корпус, поршень-боек и подпружиненный на втулке клапан, который выполнен с осевым и радиальными каналами, клапан вы полнея с поршневым выступом, образующим с корпусом поршневую пару и имеющим диаметр, превышающий диаметр поршневой части поршня-бойка, причем осевой н радиальные каналы клапана размепгены в его поршневом выступе. 30На фнг. 1 н 2 изображены верняя и нижняя части гндроударннка, продольный раз- .11 ез. 1 ндроударник содержит корпус 1, клапан 2, с осевым каналом 3 и радиальны мн каналами 4, выполненными в поршне- и;м выступе 5, образующим с корпусом ио 1 ниневую Нару, клапан 2 через пружину 6 подвижно связан с втулкой 7. Втулка 7 нмс е.т с)кнл 8 н установлена на торце ци 4 лннлра 9, 11 о 1 ппень-боек 1 О и 11 подвижно через пружину 12 связан с илицевым штоком 13, в котором заирессонана наковальня 14.Диаметр поршневого выступа 5 клапана превышает диаметр поршневой час ти ио 1 иинн.бойка 11, ио не менее чем в 1,2 раза.Устройство работает, поф схеме гидроударника прямого действия.При постановке бурового снаряда нэзабой шлицевой шток 14 входит внутрь корпуса 1, толкая пружиной. 12 поршень-боек10 вверх до соприкосновения верхнего торца поршня 11 с клапаном 2,При последующем переподъеме клапана 2 вместе с поршнем-бойком 10 вверхнаступает положение, при котором боковыеокна 4 клапана 2 перекрыты корпусом 1,Последующее движение вверх невозможнов связи с тем, что в камере между цилиндром 9 и нижним торцом поршневоговыступа 5 клапана 2 в этом случае наступает разрыв жидкости (вакуум), так какдиаметр поршневой части меньше диаметрапоршневого выступа 5 клапана 2. Давление жидкости выше клапана 2 воздействуетпосле перекрытия каналов 4 в нем на большую площадь, чем площадь поршня, чтоспособствует более резкой остановке парыклапан 2 - поршень-боек. Кроме того, благодаря увеличению силы воздействия напару клапан 2 - поршень-боек, эта парабыстрее приходит через нулевую точку иприобретает большую скорость движениявниз. В прследующем после открытия окон4 в поршневом выступе 5 клапана 2, площадь, на которую воздействует давлениежидкости, уменьшается до площади поршня 11, что также способствует увеличениюскорости разгона.После остановки клапана 2 на торцецилиндра 9, боек по инерции долетает донаковальни 12, нанося по ней удар, и циклповторяется.Таким образом, в гидроударнике осуществлен более резкий переход от движения вверх к движению вниз с большей скоростью.Увеличение скорости разгона соразмерноувеличению энергии и частоты ударов, Эффект от увеличения диаметра выступа клапана по сравнению с диаметром поршневой части поршня-бойка проявляется приих соотношении, не меньшем, чем 1,2 раза.Рост ударной мощности гидроударника линейно влияет на рост механической скорости бурения, увеличение углубки за рейс иенижение износа породоразрушающего инструмента, т.е. обеспечивает повышение,эффективности бурения.