Наддолотный амортизатор

О ПА" Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл. с присоединением заявки Мо Е 21 В 17/06 Государственный комитет СССР по делам изобретениИ и открытиИ(72) АвторыА. А. ДзидзигуРи, И. И. Гогичев, Г. М, Диланов, Д, И. ОмиадзеизобретенияН. И, Омиадзе, Ю. А. Ратиани, Р. А. Сандухадзе и Р. Г. Шотадзе 7) 3 аявитель инститУт горной механики им. Г, А, цулукидзе(54) НАДДОЛОТНЫИ АМОРТИЗАТОР Изобретение относится к горному делу, в частности к средствам бурения шарошечными и иными долотами,и может быть использовано для гашейия вибраций и ударных нагрузок, а также в механизмах и, установках, в которых могут иметь место подобные вибрации.Известен амортизатор, содержащий корпус, шток, переходник, эластичные элементы различной жесткости, установленные с возможностью взаимодействия со штоком и корпусом Ц .Недостаток конструкции заключается в недостаточной степени гаше ния колебаний бурильной колонны.Известен наддолотный амортизатор, нключающий корпус, шток, размещенные между ними друг над другом два предварительно сжатых упру гих элемента, один торец которых размещен на промежуточной опоре (стакане), причем второй торец нижнего упругого элемента размещен на опорной поверхности штока 2.В известной конструкции ненадежны соединения пружин с валом и корпусом, что является причиной их преждевременного выхода из строя, а также - недолговечны в работе из-за 30 разрушающего действия знакопеременных деформаций н элементах передачикрутящего момента и наличия сильноготрения н этих элементах. Такое выполнение упругого звена вызывает появление дополнительных нежелательных осеных ударных нагрузок со стороны штока на нижний торец стакана,что схоже с работой наковальни и,как правило, - заклининание стаканан корпусе, что может полностью вывести амортизатор из строя,Кроме того, недостаточный диапазон изменения жесткости исключаетплавный переход от меньших нагрузокк большим и наоборот, и тем самымспособствует появлению дополнительных вредных знакопеременных нагрузок,приводящих также к преждевременномувыходу амортизатора из строя.Цель изобретения - повышениеэффективности работы амортизатораза счет плавного изменения его жесткости.Поставленная цель достигаетсятем, что шток имеет упорную шайбудля взаимодействия со вторым торцомверхнего упругого элемента, апромежуточная опора жестко связана с корпусом.На чертеже схематично показаннаддолотный амортизатор.Амортизатор включает корпус 1,шток 2, на котором размещены упругий элемент 3, выполненный из упруго-деформирующегося материала,и упругй элемент 4, выполненныйиз составной (концентрической) пружины сжатия. Корпус 1 имеет кольцевой выступ 5, на который опираютсяторцы упругих элементов 3 и 4, ашток 2 - закрепленную гайкой 6 упор"ную шайбу 7, в которую упираетсяторец упругого элемента 3.упругие элементы 3 и 4 в процессе сборки сжимаются до расчетнойвеличины гайкой 6,Крутящий момент передается откорпуса штифту через шарики 8,С колонной бурильных труб амортизатор соединяется переходником 9Наддолотный амортизатор работает следующим образом.Осевая нагрузка передается.от переходника 9 корпуса 1 посредствомкольцевого выступа корпуса на составную пружину сжатия 4 через шток 252 к долоту.Шток 2, гайка 6, упругие элементы 3 и 4 составляют одно целое исвязаны с корпусом 1 через упругиеэлементы 3 и 4 посредством кольцевого выступа 5 .корпуса 1 и шариков8 что позволяет штоку 2 иметь свободный ход впродольном направлении.Осевые колебания штока 2, возникающие при работе долота на забое, 35воспринимаются упругими элементами3 и 4 и передаются через корпус1 переходнику 9 значительно уменьшенными,Таким образом, постоянно приложенная статическая нагрузка передаетсяна упругий элемент 4(пружины сжатия)через кольцевой выступ 5 корпуса 1амортизатора, а динамическая нагрузка, вызванная взаимодействием долота с забоем, через шток 2 - к упругому элементу 4, При одновременномдействии статической и динамической нагрузок, при несовпадении их знаков, упругий элемент 4 все время сжимается, а при изменении знака динамической нагрузки он разгружается и тем самым нагружается упругий элемент 3 (упруго-демпфирующий материал). По мере увеличения нагрузки на упругий элемент 3 разгружается до полной разгрузки и таким образом, потенциальная энергия сжатия (упруго-го элемента 3) высвобождается, т.е. переходит в тепловую энергию и рассеивается. Таким образом, рассеивание энергии вредных колебаний осуществляется, в основном, упругим эле" ментом 3.Кроме того, при разгрузке жесткость упругого элемента 3 уменьшается, и, следовательно, характеристика амортизирующего звена получается гибкой с гистеризисом.Формула изобретенияНаддолотный амортизатор, включающий корпус, шток, размещенные между нйми друг над другом два предва" рительно сжатых упругих элемента, один торец которых размещен на промежуточной опоре, причем второй торец нижнего упругого элемента размещен на опорной поверхности штока, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы амортизатора за счет плавногоизменения его жесткости, шток имеет упорную шайбу для взаимодействия со вторым торцом верхнего упругого элемента, а про" межуточная опора жестко связана с корпусом.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 312038, кл. Е 21 В 17/06, 1969.2, Авторское свидетельство СССРР 281323, кл. Е 21 В 17/00, 1967.аиал.й в Ко е писное Филиал ППП Патент, г. Ужгород,ая, 4 Про Заказ 6553/11ЦНИИПИ Госудпо делам и113035Москва Тираж 657 твенного коми ретений и от 35 Раушская ета СССРытийаб, д.