SU1167295A2 - Расширитель скважин - Google Patents

Abstract

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН по авт. св. № 1051206, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  технологии изготовлени  и повышени  срока службы, он снабжен эластичной уплотн ющей шайбой, установленной с возможностью осевого перемещени  в корпусе между поршнемударником и воздухораспределительным механизмом, при этом уплотн юща  шайба имеет уплотнительные по ски и заходные фаски в местах контакта с уплотн емыми поверхност ми. 2. Расширитель по п.1, отличающийс  тем, что он снабжен дополнительной эластичной уплотн ющей шайбой, установленной с возможностью осевого перемещени  в корпусе между поршнем-ударником и буксой.. (Л с

Description

о

Изобретение относитс  к буровой технике, конкретно к конструкци м расширителей, снабженных ударным механизмом и предназначенных дл  расширени  скважин в крепких породах

По основному авт. св. № 1051206, известен расширитель , включак ций корпус с воэдухораспред ительньм механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе и вьшолненный в виде отдельных секторов со штоками , установленными с возможностью осевого перемещени  относительно друг друга, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в оТверсти х которой расположены штоки и державки буровых коронок, и фиксатор осевого перемещени  буровых коронок i . : .

Недостаток известного расширител  скважин - больша  трудоемкость изготовлени  секторного поршн -ударника, корпуса цилиндра и воздухоподвод щей трубки за счет наличи  большого количества сопр гаемых поверхностей, требукщих точных ишифовальных операций , а при неточност х изготовлени  указанных поверхностей и их износе наблюдаетс  снижение срока службы расширител  скважин и повьш1енный рас ход энергоносител . Целью изобретени   вл етс  упроще ние технологии изготовлени  и повыше ние срока службы. Указанна  цель достигаетс  тем, что расширитель скважин, включающий корпус с воздзпсораспрёделительным механизмом, поршень-ударник, размещенный в корпусе и вьшоленный в виде отдельных секторов со штоками, установленными с возможностью осевого пе ремещени  относительно друг друга, буксу, жестко скрепленную с нижней частью корпуса, в отверсти х которой расположены штоки и державки буровых коронок, и фиксатор осевого перемещени  буровых коронок, снабжен элас тичной уплотн ющей йайбой, установленной с возмшсностью осевого переме щени  в корпусе между поршнем-ударни ком и воздухораспределительным механизмом , при этом уплотн юща  шайба имеет уплотнительные по ски и заходные фаски в местах контакта с уплотн емыми поверхност ми. Кроме того, расширитель скважин снабжен дополнительной эластичной уплотн кщей шайбой, установленной с

возможностью осевого перемещени  в корпусе между поршнем-ударником и буксой.

На фиг. 1 показан расширитель скважин , продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. V; на фиг. 3 узел 1 на фиг. 1.

Расширитель скважин включает переходник 1 и корпус 2, выполненный в виде цилиндра. Б верхней части корпуса 2 размещен воздухораспределительный механизм состо щий из клапанной коробки 3, клапана 4, седла клапана. 5 трубки 6. В корпусе 2 размещен ударньй механизм, вьшолненный в виде поршн -ударника, разрезанного по вертикали на секторы 7, каждый из ,которых снабжен штоком 8. В нижней части корпуса 2 выполнена за одно целое с ним или отдельно и жестко закреплена на нем букса 9 с направл ющими отверсти 1« 1 10, в -которые с гарантированным зазором вход т штоки 8 секторов 7 порш -ударника. В зти же направл ющие отверсти  10 установлены державки 11 коронок 12, удерживаемые от вьшаданИ  фиксаторами, выполненными в виде шпонок 13.

Внутренн   полость корпуса 2 посредством поршн -ударника, разрезанного на секторы 7, делитс  на силовые полости пр мого хода 14 и обратного хода 15с вьтускными каналами 16. Подвод сжатого воздуха в силовую полость 14 пр мого хода осуществл етс  аналом 17 через подклапанную полость 18, зазор между клапаном и проточкой 19, каналы 20 и воздухоподвод щее отверстие 21 штанги. Подвод сжатого воздуха в силовую полость 15 обратного хода осуществл етс  через надклапанную полость 22, каналы 23 в трубке 6. Дл  запуска ударного механизма имеетс  отверстие 24, соедин клцее воздухоподвод щее отверстие 21 штанги с полостью 15 обратного хода. Кроме того, имеютс  блокировочные отверсти  25 в буксе 9. Дл  упрощени  технологии изготовлени  секторов 7 поршн -ударника и корпуса 2 за счет уменьшени  требований к точности и чистоте обработки сопр гаемых деталей и обеспечени ; при этом герметизации силовой полости 14 пр мого хода под секторами 7 поршн -ударника установлена обща  . сменна  эластична  уплотн юща  шайба 26, имеюща  уплотнительные по ски 27 и эаходные фаски 28 в местах контакта с корпусом 2 и трубкой 6. Выпускные каналы 16 корпуса 2 со стороны рабочих йолостей 14 и 15 выполнены с притуплением за счет фасок 29 острых кромок дл  обеспечени  движени  уплотн ющей шайбы 26 без заворотов и закусывани  ее уплотнительных элементов. Кроме того, под секторами 7 поршн -ударника может быть установлена дополнительна  обща  сменна  уплотн юща  шайба 30, котора  вьтолнена с уплотнительными по сками, заходными фасками и с отверсти ми, через которые проход т штоки 8 секторов 7. Наличие нижней уплотн ющей шайбы 30 необ зательно ввиду того, что сжатого воздуха дл  совершени  o6patHoro хода поршн -ударника в виде секторов 7 .требуетс  незначительное количество . При этом сжатый воздух, проход щий через щели между секторами и зазоры между поршнем и корпусом, из полости 15 через каналы 16 в скважину (при отсутствии дополнительной уплотн ющей шайбы 30), дополнительно очищает забой скважины от буровой мелочи. Уплотн ющие шайбы 26 и 30 изготав ливаютс  из эластичного материала, например из резины,и служат, кроме того, синхронизаторами движ.ени  секторов 7 поршн -ударника, но при резком изменении сопротивлений, например при неровной плоскости забо . позвол ют за счет эластичности отдельным секторам отставать или перегон ть смежные секторы. Дл  того чтобы уплотн ющие шайбы 26 и 30 все врем  двигались совместно с секторами 7 поршн -ударника, в местах прилегани  шайбы на секторах 7 могут быть выполнены местные выборки 31, посто нно сообщенные через дренаж- ный канал 32, который выполнен на боковой поверхности секторов 7 с выпускными каналами 16 в корпусе 2. Это обеспечивает принудительный при жим уплотн ющих шайб 26 и 30 к секто рам 7 поршн -ударника за счет давлени  в силовых полост х 14 и 15, которое всегда выше, чём в местных выборках 31. Букса 9 выполнена с головкой креплени  направл ющего.фонар  33. Уплотн ющие шайбы 26 и 30 целесо образно изготовл ть из резины с низким коэффициенте трени  по стали, например из резины; подвергнутой по определенной технологии радиоактивному облучению. Расширитель скважин работает следующим образом. При включении компрессора сжатый воздух через воздухоподвод щее отверстие 21 в штанге каналы. 20 и отверсти  24, надклатшнную полость 22, канал 23 в трубке 6 поступает в силовую полость 15 обратного хода. Вследствие того, что постзтак дий воздух давит с одинаковыми усидийми на все секторы 7 поршн -ударн ка, они движутс  с одинаковой скоройтью, , соверша  обратный ход. Синхронному движению секторов 7 поршн -ударника также способствует уплотн юща  шайба 30. При этом движении перекроютс  вьшускные каналы 16 уплотнительными по сками 27 уплотн ющей шайбы 26 и . воздух перестанет стравливатьс  в атмосферу из силовой плости 14 пр мого хода. Давление в силовой полости 14 пр мого хода будет возрастать, произойдет ее герметизаци  посредством уплотнительных по сков 27 на уплотн ющей шайбе 26. За счет разности давлеНИИ в подклепанной полости 18 и- в надклапанной полости 22 клапан 4 переместитс  в верхнее положение до прижати  к выступам клапанной пробки 3, при этом он перекроет поступление сжатого воздуха в силовую полость 15 обратного хода и откроет доступ сжатого воздуха в силовую полость 14 пр мого хода через проточку 19, подклапанную полость 18 и каналы 17. За счет равномерности давлени  в силовой полости 14 пр мого хода секторы 7 поршн -ударника со штоками 8, набира  скорость, будут двигатьс ., соверша  рабочий ход. Синхронному движению секторов 7 способствует уплотн юща  шайба 26. При этом движении открываютс  вьшускные каналы . 16, и из силовой полости 14 начнет выходить отработанный воздух в атмосферу , а секторы 7 поршн -ударника со штоками 8 будут двигатьс  по инерции. Штоки 8 на своем пути встрет тс  с державками 11. Запасенна  энерги  каждого движущего сектора 7 со штоками 8 ударно передаетс  через державку 11 соответствующим коронкам 12. Причем энерги  единичных ударов каждого сектора 7 будет оди каковой, и коронкн 12 получат одинаковую нагрузку, что обеспечит юс эффективную работу. Так. как плоскост забо  б вает неровной и колебани  уровн  могут достигать. 5-7 мм, то встреча штоков 8 с державками 11 коронок 12 будет происходить также на разных уровн х, но эт-о не скажетс  на распределении энергии благодар  возможности осевого перемещени  секторов 7 относительно друг друга во врем  соударени ; не  вл ютс  преп тствием и уплотн ющие шайбы 26 и 30, так как они эластичные и йе закреплены на поршне. Во врем  совершени  удара за счет разности давлений в подклапанной 18 и надклапанной 22 полост х произойдет перекидка клапана 4, перекроетс  доступ сжатого воздуха в рабочую полость 14 и откроетс  доступ сжатого 1

г 95 воздуха в полость 15 обратного хода, и цикл повторитс . Предлагаемый расширитель скважин позвол ет упростить технологию изготовлени  секторного поршн -ударника, корпуса и воздухоподвод щей трубки за счет уменьшени  требований к точности и чистоте обработки сопр гаемых поверхностей деталей. Кроме того, повьшаетс  срок службы расширител  за счет того, что неточности изготовлени  и износ трущихс  деталей не сказываютс  на герметичность силовых полостей, следовательно, не снижаетс  работоспособность и мощность расширител . Герметизаци  силовых полостей производитс  уплотн ющими шайбами, которые во врем  работы сами приспосабливаютс  к измен ющимс  услови м (изменению диаме ральных и сопр гаемых зазоров вследствие износа), что снижает расход энергоносител  при эксплуатации. При необходимости уплотн к цие шайбы легко заменить на новые.

Claims (2)

1. РАСШИРИТЕЛЬ СКВАЖИН по авт. св. № 1051206, отличающийся тем, что, с целью упроще- ния технологии изготовления и повы шения срока службы, он снабжен элас- . тичной уплотняющей шайбой, установленной с возможностью осевого перемещения в корпусе между поршнемударником и воздухораспределительным механизмом, при этом уплотняющая шайба имеет уплотнительные пояски и заходные фаски в местах контакта с уплотняемыми поверхностями.

2· Расширитель по п.1, о т л ичающийся тем, что он снабжен дополнительной эластичной уплотняющей шайбой, установленной с возможностью осевого перемещения в корпусе _ между поршнем-ударником и буксой., 5

1 1167295