Пневмоударник — SU 1788229 (original) (raw)
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2 БРЕТЕН СВИДЕТЕЛЪСТВУ АВТОРС Изобретениеударным механизном деле при бурИзвестен пнецилиндр-корпус си переходник вударник и центрлительную трубкрадиальные каналь к погружным зуемым в горотноситсямам, испоении скважвмоударникоронкойверхней чаальную воу с порш содержащий ижней части и, поршеньхораспреде-имеющими не м из недос является то ударника ум сечения пор й трубки, чт ощности и дарника поршня- площади лительно жения м ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 899895, кл, Е 21 С 3/24, 1982,Авторское свидетельство СССРГФ 311003, кл, Е 21 С 3/24, 1970,(54) ПНЕВМОУДАРНИК57) Изобретение относится к погружнымударным механизмам и может быть использовано в горном деле при бурении скважин,Сущность изобретения: пневмоударник содержит корпус с буксой для хвостовика буровой коронки, поршень-ударник,размещенный в корпусе, разделяющий егополость на камеры прямого и холостого хода атков такого пневмоучто рабочая площадь еньшена на величину шня воздухорэспредеслужит причиной сниевмоударника. Кроме(51)5 Е 21 С 3/24, Е и центральную воздухораспределительную трубку с запорным элементом, при этом поршень-ударник и воздухораспределительная трубка имеют радиальные каналы, а поршень-ударник имеет в хвостовой части центральный осевой канал. Новым в пневмоударнике является то, что его центральная воздухораспределительная трубка снабжена в нижней части внутренним кольцевым опорным буртом, а запорный элемент трубки выполнен в виде поршня-патрубка с глухим днищем и снабжен в верхней части наружным кольцевым выступом, при этом поршень-патрубок выполнен с возможностью его посадки на бурт воздухораспределительной трубки при прямом ходе поршня-ударника и перекрытия центрального осевого канала поршня-ударника и радиальных каналов трубки при обратном ходе. 2 ил. того в нем к началу перемещения поршня- ударника вниз камера рабочего хода оказывается связанной с напорной магистралью, вследствие чего энергия холостого поршня- ударника не аккумулируется в рабочей камере, а рассеивается в трубопроводе, имеющего довольно большой объем по сравнению с объемом рабочей камеры. При этом воздух, сжимаемый в камере рабочего хода, двигаясь в направлении противоположном основному потоку сжатого воздуха, снижает скорость поступательного движения воздуха. Вследствие чего снижается эффективность разгона поршня-ударника и,как следствие, снижается мощность пневмоударника,17882294 Наиболее близким техническим решением являетсяпневмоударник, содержащий корпус с буксой для размещения хвостовика коронки, размещенной в корпусе и разделяющей его полость на камеры рабочего и холостого хода поршень-ударник., имеющий уступы в центральном осе-.вом канале, центральную воздухораспределительную трубку с осевым и радиальными каналами, а также за. порный элемент.Недостатком этого пневмоударника является, как и в аналоге, рассеивание энергии холостого хода в трубопроводе. Кроме этого снижается надежность его работы ввиду наличия радиального выхлопа из камеры рабочего хода непосредственно в затрубное пространство, вследствие чего вироцессе спуско-подъемных операций шлам может засорять рабочие полости пневмоударника.Цель изобретения - повышение энергии удара за счет аккумулирования энергии обратного хода и повышение надежности работы, 2На фиг, 1 изображен пневмоударник;продольный разрез: на фиг. 2 - взаимное расположение подвижных элементов пневмоударника при верхнем положении их,Пневмоударник включает цилиндр-корпус 1, внутри которого размещен поршень- ударник 2 с уступом 3 в центральном канале 4, имеющем верхнюю 5 и нижнюю 6 поло-, сти, а так ке центральну 1 о воздухораспределительную трубку 7, имеющую осевые и радиальные каналы 8, Воздухораспределительная трубка 7 в нижней своей части снабженавнутренним кольцевым буртом 9, в отверстии которого располокен поршеньпатрубок 10 с глухим днищем и кольцевым ,выступом 11. В нижней части корпуса, следующей буксой, имеется кольцевая расточка 12, соединенная продольными каналами 13 с камерой 14 холостого хода поршня- ударника, которая сообщается посредством 4 продольйых пазов 15 и наклонньх каналов 16 с.верхней полостью 5 поршня-ударника.Нижняя полость 6 поршня-ударника сообщается посредством каналов 17 и продольных пазов 18 с камерой 19 рабочего хода поршня-ударника, ударная часть 20 которого опирается о хвостовик коронки 21 (на чертеже коронка не изображена), вставленного в буксу.Пневмоударник работает следующимобразом. Пневмоударник включается в соложение, как представлено на фиг. 1, т.е поршень-ударник 2 своей частью 20 опирается о хвостовик 21 коронки; поршень-патрубок 10 своим вьступом 11 зависает на опорном бурте 9 поршня-ударника, а радиальные каналы 8 окажутся в зоне полости 5, Поэтому сжатый воздух имеет возможность доступа через радиальные каналы 8 только в камеру 14 холостого хода поршня-ударника 2, вследствие чего последний начнет перемещаться вверх, Камера 19 рабочего хода поршня-ударника в этовремя связана с эатрубным пространством через продольные пазы 18, каналы 17, полость 6, зазор под глухим днищем поршень-патрубка 10,и уступом 3, далее через центральный канал 4 ударной части 20 поршня-ударника и канал 5 10 15 хвостовика 21 коронки, По мере движения поршня-ударника вверх относительно воздухораспределительной трубки 7 первона 20 чально уступ . 3 поршня-ударника взаимодействует с глухим днищем поршень-патрубка 10, прерывая связь между камерой 19 и затрубным пространством, В дальнейшем полость 5 выходит из зоны радиальных каналов 8 и прекращается поступление сжатого воздуха в камеру 14 холостого хода поршня-ударника, Далее перемещение поршня-ударника вверх осуществляется за счет расширения сжатого воздуха, накопленного в камере 14, К этому времени фиг. 2) каналы 8 окажутся в зоне полости 6 и через каналы 17 и пазы 18 сжатый воздух начнет поступать в камеру 19. 30 35 40 При этом нижний торец ударной части 20 поршня-ударника достигнет зоны кольцевой расточки 12 и через продольные каналы 13 камера 14 окажется связанной с эатрубным пространством, т.е. с зоной низкого давления. К моменту завершения обратного хода поршня-ударника 2 большая часть площади сечения каналов 8 окажется ниже кольцевого выступа 11 поршень-патрубка 10, т,е. будет осуществляться разобщение воздухоподающей полости трубки 7 от полости камеры 19, На зевершающем этапе холостого хода произойдет полное разобщение этих полостей и будет происходить сжатие воздуха в ограниченном объеме 50 камеры, то-есть в камере 19 энергия холостого хода поршня-ударника будет аккумулироваться в виде энергии сжатого воздуха,до давления, превышающего сетевое. В начальный момент прямого хода поршняударника 2 сжатый воздух повышенного давления воздействует на площадь поршня,55 став погружного бурового инструмента и опускается в скважину, По мере достижения выходящего в камеру 19, а сжатый воздух, имеющий сетевое давление, воздействует забоя скважины детали пневмоударника от- на верхнюю площадь сечения поршень-патносительно цилиндра корпуса 1 займут по- рубка, Вследствие этого поршень-ударник1788229 1 начинает более интенсивное по сравнению с известными пневмоударниками перемещение вниз. По мере перемещения вниз пОршня-ударника 2 с поршень-патрубком 10 кольцевой выступ 11 окажется ниже верхнего уреза каналов 8 и на всю площадь начнет воздействовать сжатый воздух, поступающий по трубке 7. В дальнейшем поршень-патрубок 10 зависает своим кольцевым выступом 11 на опорном бурте 9, а поршень-ударник движется вниз до момента нанесения удара по хвостовику коронки, Во время прямого хода поршня-ударника 2 сообщение и разобщение рабочих полостей пневмоударника происходит в обратном порядке по сравнению с холостым ходом, описанным выше, и цикл повторяется.Формула изобретения Пневмоударник, включающий корпус с буксой для размещения хвостовика коронки, размещенный в корпусе и разделяющей его полость на камеры прямого и холостого хода поршень-ударник, имеющий уступы в центральном осевом канале, центральную воздухораспределительную трубку с осевым и радиальными каналами для периодической подачи воздуха в камеры рабочего и холостого хода посредством выполненных в поршне-ударнике полостей и радиальных каналов, запорный элемент, имеющий в верхней части кольцевой выступ, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышенияэнергии удара путем аккумулирования энергии обратного хода и повышения надежности работы, запорный элемент выполнен в виде поршня-патрубка с глухим 10 днищем, а центральная воэдухораспределительная трубка на торце, обращенном к ударнику, имеет отверстие для размещения в последнем поршня-патрубка и внутренний кольцевой бурт для взаимодействия с 15 кольцевым выступом поршня-патрубка, который размещен в осевом канале центральной воздухораспределительной трубки с возможностью осевого перемещения при взаимодействии с уступом поршня-ударни ка и перекрытия центрального осевого канала последнего и радиальных каналов в центральной воэдухораспределительной трубке в режиме обратного хода и открытия центрального осевого канала в поршне ударнике в режиме прямого хода для выхлопа из камеры прямого хода,1788229 Составитель А,ЛатыпоТехред М,Моргентал Корректор Н,Милюков Редакто ельский комбинат "Патент ород, ул,Гагарина, 10 роизводс вено-и Заказ 59 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж. Раушская наб 4 Я