Расширитель скважин

СОЮЗ СОВЕТСНИКСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 67759 А 5 Е 21 В 7/24 Е 21 С 3/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСГВ(54) Р (57) И делу, устрой СССР979.ССР1982,(22) (46) (72) (53) (56) М 89 4470402/24-0311.08.8830.05.90. Бил. М 20В.А.Солопов622.233,05(088,8)Авторское свидетельств893, кл. Е 21 С 3/24,торское свидетельство2182, кл. Е 21 С 3/24,и накло ра. Цел ности р ния уда включае СШИРИТЕХЬ СКВАЖИНобретение относится к горнощ конкретно к пневмоударным твам для бурения вертикальных нных скважин большого диаметь - повышение производительасширителя за счет увеличерной мощности. Расширитель т расположенные соосно цент1567759 ралъный и периферийный ударники(У ) 1 и 2 с породоразрушающими элементами 5 и 6, направляющую буксу 3 и распределитель энергоносителя. К верхней части У 2 прикреплен полый шток (Ш)5 9, размещенный в буксе 3 с возможностью осевого перемещения и совместного вращения. К У 1 прикреплен Ш 11, размещенный внутри Ш 9 с возможностью осевого перемещения и совместного вращения. Распределитель энергоносителя выполнен в виде выхлопных окон 26 в Изобретение относится к горному делу, а именно к пневмоударным устройствам для бурения вертикальных и наклонных скважин большого диаметраЦель изобретения - повышение производительности расширителя за счет увеличения ударной мощности.На фиг,1 и 2 показан расширитель 25 в различных Фазах работы, продольные разрезы; на Фиг.3 - вид А на фиг.1.Расширитель скважин включает расположенные соосно центральный 1 и периферийный 2 ударники, направляющую буксу 3, соединенную с буровым ставом 4, и породоразрушающие элементы 5 и 6. Оба ударника образуют единый ударный механизм с распределителем энергоносителя (не показан). Верхняя и нижняя части ударника 2 выполнены в виде верхней 7 и нижней 8 крышек. К нижней крышке 8, выполняющей функцию породоразрушающего инструмента, прикреплены элементы 6, К верх 40 ней крышке 7 прикреплен полый шток 9, размещенный в буксе 3 с возможностью осевого перемещения и совместного вращения посредством шариков 10, установленных в продольных канавках (не показаны) штока 9 и буксы 3.К центральному ударнику 1 прикреплены верхний 11 и нижний 12 штоки, К нижнему штоку 12, пропущенному в центральное отверстие (не показано) крышки 8, прикреплен породоразрушающий инструмент 13, имеющий сквозные отверстия 14 и направляющую 15. На инструменте 13 установлены элементы 5.55 Верхний шток 11 размещен внутри штока 9 с возможностью осевого перемещения и совместного вращения посредством шариков 16, установленных в У 2, гнезда 23 в У 1, кольцевых проточек (И) 17 и 18 в верхней и нижней частях У 2, сообщенных с верхними и нижними И 19 и 20 в У 1,и верхних и нижних радиальных каналов 21 и 22 в У 1, сообщенных с гнездом 23. Между У 1 и 2 образованы рабочие камеры 27 и 28. Сжатый воздух попеременно поступает в камеры 27 и 28, в результате чего элементы 5 и 6 поочередно наносят удары по забою, образуя ступенчатую скважину. 3 ил. продольных канавках (не показаны) штоков 9 и 11. Распределитель энергоносителя выполнен в виде системы кольцевых проточек и каналов. В верхней и нижней части периферийного ударника 2 выполнены кольцевые проточки соответственно 7 и 18, а в центральном ударнике 1 - верхние 19 и нижние 20 кольцевые проточки, а также верхние 21 и нижние 22 радиальные каналы. Каналы 21 и 22 сообщаются с глухим гнездом 23, выполненным в штоке 11 и в ударнике 1. Кольцевые проточки 19 и 20 сообщаются с проточками 17 и 18 посредством каналов 24 и 25 соответственно. Выхлопные окна 26 выполнены в стенке ударника 2Полость, образуемая крьшкой 7,проточкой 17, ударником 1 и штоком 11, является верхней рабочей камерой 27Полость, образуемая крышкой 8, проточкой 18, ударником 1 и штг 1 ком 12, является нижней рабочей камерой 28,Расширитель скважин работает следующим образом.Посредством установки для вращательного бурения опускают расширительна забой, по буровому ставу подаютсжатый воздух и включают механизм вращения. Для запуска расширителя егоприподнимают так, чтобы центральныйударник 1 занял нижнее, а направляющая букса 3 - верхнее положение относительно периферийного ударника 2.Сжатый воздух (энергоноситель) изполости буксы 3 поступает в глухоегнездо 23 и далее по нижним радиальным каналам 22 и кольцевой проточке18 в нижнюю рабочую камеру 28, перемещая вверх центральный ударник 1, Вэто время происходит закрыгие радиаль 567759окна 26 це соединится с атмосф.я 10С этого момента ,см,фиг,1) за с гет собственного веса и нсе увеличивцг - щегося давления н рабоче, камгг начццается обратное движение )д.гряд ка 2, который гге емещае.ся вццз, ц, пройдя 1/2 часть своего хода огцосительно ударника 1, наносит у.",а, пс забою своими псродоразрунгаюпгимгг зле. ментами 5, Б это нремя процхсцит закрытие радиальных каналов 22 внутренней цилиндричекой ггонерхцостью ударника 2 и открытие рдиальцых к налов 2 кольцевой ггрото,ког 17, В дальнейшем за счет расширения сжат го воздуха в рабочец каис.рс 28 прсгис ходит перемещение ударниквверх.Таким образом, цикл поочередггого ударного воздецствця цецтрачь ого ударника 1 и ггериферггггцого удагнг;к г 2 по, торяется, в результате чего образуется сгсважг 1 гга ступеггчатой ориы,совместного нращецця, и распреде.:.ив тель энергоносителя с кольцевой проточкой в верхней части перцферийцс. го ударцика и с выхлопными окнами, о т л и ч а ю щ и и с я тем, чг с целью повышения производцтельцсстц 4,1 расширителя за счет увелцчецця ударной мощности, центральньдг уггар.цгк снабжен прикрепленным к нему штоком, размещенным внутри штока периФерийного ударника с воэможностью осевого 45 перемещения и совместного вращения,при этом распределитель эцсргоцо .ителя выполнен в виде гнезда в центральном ударнике, кольцевой пГс точкц в нижней части периферийого ударгцгка 50 верхней и кижней кольцевых проочекв центральном ударнике, сообшенцггх с полостями соответствующих кольцевг х проточек периферийного ударник , и верхних и нижних радиальных кацапов в центральном ударнике, осбщеццы с полостью гнезда, а выхлопц с кгга выполнены в стенке периферийнс го у,1,а ных каналов 22 внутренней цилиндрической понерхцостью ударника 2 и открытие радиальных кацалов 21 проточкой 17. Лальцейшее перемещение вверхударника 1 осуществляется за счет рас 5ширения сжатого воздуха в камере 28до тех пор, пока последняя посредством каналов 25, нижней кольцевой проточки 20 и выхлопных окон 26 не соединится с атмосферой, С этого момента за счет все увеличивающегося давления в рабочей камере 27 начинаетсяобратное движение ударника 1 При перемещении его вниз происходит закрытие радиальных каналов 21 цилиндрической поверхцостью периферийногоударника 2 и открытие радцальцых каналов 22 кольцевой проточкой 18, Лальнейшее перемешецие ударника 1 цроисходит за счет егс собственного веса ирасширения сжатого воздуха в рабочейкамере 27. В конечной точке хода центральный ударццк 1 своцгг цородоразрушающим инструментом 13 наносит удар 25 Ф о р м у л а ц з о б р е т е г. и япо забою расширяемой скважины, послечего цикл повторяется. Таким образок, Расгвирггтель скгзажигг, вьзгючающгггпостепенно опуская став 4, производят соос цые центральный и герцферцй".ыйразрушение породи до диаметра цородо- уларцики с городс 1 разругчаювгг:мгг эпемецразрушающего инструмента 13, ри вце тами, полый шток, ггрггкрегглеггггьггг кдрении породоразрушаюшег о ццструмецта верхгМйг части цериферийнс гс 1 ударника13 в разрушаемую им городу ца полови- ц размещенный в г аправлян 1 с гг бу;.се сну длины его хода ударццк 2 своими возможностью осевого г;е, емещеяггг ипородораэрувган щимц эсяемец тами 6 входит в соприкосновение с забоем ц начинает оказывать и него свое разрушающее воздействиеС этого момента работа расширителяг 1 роисходит следующим образом (см.фиг.2).Сжатый воздух по глухому гнезду23 и верхним радиальным каналам 21ударника 1 через кольцевую проточку17 ударника 2 поступает н рабочую камеру 27, приводя в движение ударник1, который перемещается вниз, и,пройдя 1/2 часть своего хода относительно уд-р гика 2, наносит удар позабою. В это время происходит закрытие радиальных каналов 21 внутреннейцилиндрической поверхностью ударника2 и открытие радиальных каналов 22кольцевой проточкой 18. В дальнейшемза счет расширения сжатого ноздуха врабочей камере 27 происходит перемещение ударника 1 вверх до тех пор,пока рабочая камера 27 через каналы24, кольцевую проточку 19 и выхлопные ника,Производственно-иэдательскиц комбинат Патент", г. Ужгород, ул, Гагар Заказ 13 ВНИИПИ Г Тираж 481 Подписное комитета по изобретениям и открытиям Москва, Ж-Э 5, Раушская наб., д, 4/5