Скважинный преобразователь давления для буровых машин — SU 912904 (original) (raw)
(53) Уд К 622.243. . 92.05 (088.8) по делам нзааретеннй н атнрытнй(72) Авторы изобретения М. Т, Гусман и А. Н, Шиндп Всесоюзный ордена Труцового Красного Знамени научно- исследовательский институт буровой техники"- . - А(54) СКВАЖИННЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЫ 1 АВЛЕНИЯ ДЛЯ БУРОВЫХ МАШИН Изобретение относится к буровой технике, а именно к преобразователям дав-ления пля буровых машин.Известен скважинный преобразовательдавления цля буровых машин, включающий исполнительный механизм с плунжерами и распределительный механизм,соцерж аший гру ппы клапан ов и чеханизмпереключения 11 .Оцнако это устройство не обладает10достаточной надежностью и долговечностью при работе в абразивной среде промывочной жидкости из-за выполненияраспределительного механизма поворотным и механизма переключения кулачко 15вым,Цель прецложения - повышение надежности и цолговечности работы устройства,а также обеспечение возможности егоработы в скважинах малого диаметра.гоЭта цель постигается тем, что в скважинном преобразователе механизм переключения выполнен в випе штанги с заслонками и полого поршня с седлами и полым штоком, связанным с группой клапанов, причем штанга установлена свозможностью взаимоцействия с плунжерами исполнительных механизмов, а заслонки - с возможностью взаимодействия с сецлами полого поршня.На фиг. 1 показан узел верхней части исполнительного механизма; на фиг, 2 - узел переключения с клапанными распределителями, да фиг. 3 - узел нижней части исполнительного механизма .Скважинный преобразователь пдвления содергкит корпус 1, в котором размещен исполнительный механизм, состояший из плуцжеров 2 и 3 (фпг. 1) и 4 и 5 (фиг, 3), межцу которыми размещены поршни 6 и 7 и размещенных в полостях 8 н 9 (фиг. 1) и 10 и 11 (фиг, 3), обратных клапанов 12 и 13 (фиг. 1) и 14 и 15 (фиг. 3). Межпу плунжерами 3 и 4 встроена и взаимодействует с плупжорами своими концами штанга 16.В корпусе 1 размещен также распрепелит ш цый механизм, включающий груп2904 3 91пы клапанов 17 и 18 и механизм переключения (фиг. 2), выполпенный в вицеполого поршня 19 и штанги 16 с заслонками 20 и 21 для перекрытия проточной части 22 полого порцшя. Однц изгрупп клапяновр например 18 связанас полым штоком полого поршня 19, агруппа клапанов 17 - с сервопривоцом23. Группа клапанов 17 также можетбыть жестко связана с поршнем 19, атарелки клапанов 17 и 18 должны бытьпоцпружинены, что обеспечивает одновременное прижатие их к сецлям клапанов. В крайних положениях клапанцыйраспределитель 18 может фиксироваться механической защелкой (ня чертежене показано).Рабочая жицкость к устройству подается по напорной магистрали А, которая через канопы 24 и 25 связано склапанными полостями 26 и 27 и черезсопла 28 и 29 - с полостями механизма переключения 30 и 31.Группы клапанов 17 и 18 связанымежду собой магистралями Б и В. 2Механизм переключения связан каналами 32 и 33 со сливной магистралью Г.Клапанный блок 18 с клапяпной полостью 27 связан через каналы 34 и 35с поцпоршневой полостью сервопривода23, а через канал 36, магистраль В иканал 37 с его нацпоршневою полостью,через канал 38 со сливной магистральюГ, через канал 34, магистраль Д и канал39 с поцпоршневой зоной поршня 7 нчерез канал 40 с обратным клапаном 15,Клапанный блок 17 с кляпанной полостью 26 связан через канал 41, магистраль Е и канал 42 с поцпоршневойзоной поршня 6, через канал 43 с обратным клапаном 13, а через каналы44 и 45, магистрали Ж и И, канал 46 снадпоршневой зоной поршней 6 и 7 ичерез канал 47 со сливной магистральюГ. Плунжерные полости 8 и 10 через4каналы 48 и 49 связаны с магистральюК. Клапанный блок 18 связан каналом 50со сливной магистралью Г,Обоатный клапан 12 связан с магистралью Ж каналом 51, Клапанный блоксвязан с магистралью Г каналом 52. Плунжерняя зона 9 связана каналом 5.3, а плунжерная зона 11 - каналом 54 с магистралью Л. Клапан 14 связан с магистралью И каналом 55,Рабочая жидкость из сливной магистрали Г используется цля промывки забоя. Магистрали К и Л связаны с соплами цля разрушения забоя си снабжены обратными клапанами (ня чертеже не показаны) .Работа устройства осуществляется слецуюшим образом.Рабочая жидкость подается по напорной магистрали А и через канопы 24 и 25 подводится к клапанныч полостям 26 и 27 и через сопла 28 и 29 к полостям 30 и 31 механизма переключения,При указанном ня чертеже положении заслонок 20 и 21 в полости 30 созцается давлениеравное давлению в магистрали А, которое сообшает необходимое усилие поршню 19 для прижатия тарелок клапана 18 к сецлам в нижнем положении. Жидкость из полости 3 1 свободно проходит через каналы 32 и 33 и направляется в сливную магистраль Г. Из клапанной полости 27 жидкость через канал 34, магистраль Б и канал 35 подвоцигся в подпоршневую полость сервопривода 23, удерживая группу клапанов 17 в верхнем положении. В это ке время жидкость из надпоршневой зоны сервопривода вытесняется через канал 36 в магистраль В и далее через каналы 37 и 38 клапана 18 в сливную магистраль Г. Одновременно из клапанной полости 27 через канал 34, магистраль Д и каналы 39 и 40 (фиг. 3) жидкость направляется в нацпоршневую зону поршня 7 и, отжимая обратный клапан 15, в ппунжерную зону 11,Из клапанной полости 26 рабочая жицкость через клапан 41, магистраль Е, каналы 42 и 43 (фиг. 1) направляется в подпоршневую зону поршня 6 и, отжимая обратный клапан 13, в плунжерную зону 9. В этом случае поршни 6 и 7 и плунжеры 2, 3, 4 и 5 перемещаются вверх, закрывая обратные кла паны 12 и 14 и вытесняя жидкость из нацпоршневых зон поршней 6 и 7 в магистрали Ж и И, через каналы 44 и 45 и каналы 46 и 47 и 37 и 38 кляпанных групп 17 и 18 в спивную магистраль Г.Через каналы 48 (фиг. 1) и 49 (фиг. 3) плунжерных полостей 8 и 10, жидкость поц высоким цавлениеч, определяечым соотношением плошадей поршней и плунжеров, направляется в магистраль К. Магистраль Л в это время перекрыта обратным клапяноч.В верхнем крайнем положении плунжер 4 переместит штангу 16 вверх, перемещая тем самым, вверх зяглонки 20н 21 (фиг, 2). Заслонка 20 откроет отверстие 22 поршня 19, сдоб дпв полость1. Авторское свидетельство СССРМ 417600, кл. Е 21 В 7/18, 1971 ( прототип) . 5 912 30 со сливной магистралью Г, а заслон ка 2 1, наоборот, перекроет отверстие 22, созцав в полости 31 давление, равное цавлению в магистрали А. В результате этого на поршне 19 будет создано необходимое усилие цля его перемещения и переключения группы клапанов 18 в ,верхнее положение.При верхнем положении клапанов 18 жидкость из магистрали А поступает че рез канал 25, в полость 27 и через канал 37, магистраль В и канал 36 направляется в нацпоршневую зону сервопривоца 23, перемещая поршень его в нижнее положение и переключая группу 15 клапанов 17 в нижнее положение, Жицкость из поцпоршневой эоны через канал 35 по магистрали Б направляется через каналы 34 и 50 клапана 18 в сливную магистраль Г.20Рабочая жицкость иэ клапанной полости 27 через канал 37 направляется по магистрали И через канал 45 (фиг, 3) в нацпоршневую зону поршня 7 и через канал 55, отжимая клапан 14, в плун 25 жерную зону 10, а из поцпоршневой зоны жидкость через канал 39 по магистрали Д и через каналы 34 и 50 (фиг, 2) направляются в сливную магистраль Г,Из к па панн ой полости 26 ( ф иг. 2) жидкость через канал 46 по магистрали Ж и каналу 44 (фиг. 1) направляются в надпоршневую зону поршня 6 и через канал 51, отжимая клапан 12, подается в плунжерную зону 8, Жицкость из подпоршневой зоны через канал 42 по магистрали Е направляется через каналы 41 и 52 клапана 17 (фиг. 2) в сливную магистраль Г.В этом случае поршни 6 и 7 плун/жеры 2 и 3 и 4 и 5 перемешаются вниз и жицкость поц высоким давлением через каналы 53 (фиг. 1) и 54 (фиг. 3) направляются в магистраль Л, Магистрачь К в это время перекрыта обратным кда паном. 904 6В нижнем крайнем положении плунжер3 (фиг. 1) переместит штангу 16 внизи заслонка 20 (фиг. 2) перекроет отверстие 22 поршня 19, а заслонка 21 от- кроет отверстие 22, соединив полость 31 со спивной магистралью Г. В полости 30 будет создано давление, равное давлению в магистрали А,сообщив поршню усилие, необходимое цляперемещения клапана 18 в нижнее положение. После чего рабочий процесс преобразователя давления будет соответствовать процессу, описанному выше,Такое выполнение механизма переключения повышает надежность и долговечность работы преобразователя и обеспечивает возможность его работы в скважинах малого диаметра. фор мула изобретения Скважинный преобразователь давления для буровых машин, включающий исполни тельный механизм с плунжерами и распределительный механизм, содержащий группы клапанов и механизм переключения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности его работы и обеспечения возможности работы в скважинах малого диаметра, механизм переключения выполнен в вице штанги с заслонками и полого поршня с седлами и полым штоком, связанным с группой клапанов, причем штанга установлена с возможностью взаимодействия с плунжерами исполнительных механизмов, а заслонка - с воэможностью взаимоцействия с седлами полого поршня,Источники информации,принятые во внимание при экспертизеопнисное а СССР жгороп,ектная,аз 1343/42 Тираж ВНИИПИ Госупарст но пелам изоб 113035, Москва, илиал ППП Патент ного комите тений и отк 35, Ряжск тийнаб., и, 4/