БУРОВОЙ СНАРЯД

БУРОВОЙ СНАРЯД
Полезная модель относится к области бурового оборудования, в частности, использующего ударно-вращательный метод, и может быть применена для проходки скважин различного назначения в твердых и крепких породах.
Известен буровой снаряд (1), принятый в качестве прототипа, содержащий корпус с расположенными в его каналах породоразрущающими, коронками, дифференциальные поршниударники и стержни-компенсаторы износа с упорами и подпружиннными клапанами, обеспечивающими переключение потока рабочего агента для реализации ударного воздействия на породоразрушающие коронки. Недостатком данного устройства является отсутствие гарантированного включения его в работу после постановки на забой. Это обусловлено тем, что в процессе опускания бурового снаряда в скважину при постоянном протекании рабочего агента (воздуха или жидкости) породоразрущающие коронки вместе со стержнями-компенсаторами износа под собственным весом могут занять предельное нижнее положение, что вызовет прижатие подпружиненного клапана упором, т.е. перекрытие потока рабочего агента. Таким образом после постановки устройства на забой и подачи рабочего давления будет невозможно обеспечить подъем дифференциального поршня-ударника для совершения удара.
Заявляемая полезная модель решает техническую задачу обеспечения открытого положения клапана и протекания рабочего агента через дифференциальный поршень-ударник в процессе опускания устройства в скважину до постановки на его забой. Указанная техническая задача решена за счет того, что в буровом снаряде, содержащем корпус с каналами, в которых подвижно размещены породоразрушающие коронки с закрепленными в них стержнями-компенсаторами износа, расположенные в каналах корпуса дифференциальные поршни-ударники, снабженные каждый осевым каналом, и установленные на стержнях-компенсаторах износа соосно с
возможностью относительного перемещения, а также подпружиненные клапаны, расположенные в осевых каналах дифференциальных поршней-ударников с возможностью перемещения относительно стержней-компенсаторов износа, стержни-компенсаторы износа в верхней части подпружинены к корпусу, а осевые каналы дифференциальных порщней-ударников выполнены с продольными проточками.
Полезная модель поясняется чертежом, где представлен буровой снаряд в продольном разрезе.
Буровой снаряд включает корпус 1, например, с равномерно расположенными в нем в окружном направлении несколькими каналами 2, 3 (показано только два канала). В каналах 2, 3 установлены дифференциальные поршни-ударники 4, а в нижней части каналов 2, 3 направляющие втулки 5 с расположенными в них породоразрушающими коронками 6. В породоразрушающих коронках 6 закреплены, например, стопорными штифтами 7 стержни-компенсаторы 8 износа, входящие в дифференциальные поршни-ударники 4. Стержни-компенсаторы 8 износа в верхней части с помощью упругих элементов 9 подпружинены к опорной шайбе 10, закрепленной к корпусу 1 и снабжены упорами 11. На стержнях-компенсаторах 8 износа свободно установлены клапаны 12, подпружиненные к дифференциальным поршням-ударникам 4 посредством пружин 13.
В дифференциальных поршнях-ударниках 4 выполнены осевые каналы 14 с продольными проточками 15, а также каналы 16 и 17. В верхней части корпуса 1 расположена камера 18 для подсоединения к источнику подачи рабочего агента, а в нижней части корпуса 1 установлены твердосплавные опорные вставки 19. В корпусе 1 выполнен также центральный осевой канал 20 и радиальные каналы 21. Направляющие втулки 5 снабжены продольными проточками 22
Буровой снаряд работает следующим образом.
Опускание устройства сопровождается постоянной подачей рабочего агента (воздуха или жидкости) в камеру 18 для обеспечения более свободного прохода бурового снаряда в скважину. При этом за счет поджатия стержней-компенсаторов 8 износа в верхнее положение пружинами 9, обеспечивается зазор между упором 11 и клапаном 12, и, следовательно, гарантированное открытое положение клапана 12, что способствует свободному протеканию рабочего агента из камеры 18
через канал 2 (3), осевой канал 14 и далее по каналам 16, 17 и проточкам 22 в забой. Постановка устройства на забой сопровождается возрастанием сопротивления истечению агента в зоне расположения направляющих втулок 5, давление в полости со стороны большего диаметра дифференциального поршня-ударника 4 возрастает и он поднимается вверх до контакта клапана 12с упором 11. Одновременно с этим доводят давление рабочего агента до номинального значения. В этот момент клапан 12 закрывается, давление над дифференциальным поршнем-ударником 4 увеличивается и он наносит удар по породоразрушающей коронке 6. Реактивное динамическое осевое воздействие на клапан 12 со стороны дифференциального поршняударника 4 после удара в совокупности с усилием пружины 13 обеспечивает подъем клапана 12 и, следовательно, сообщение полостей под и над дифференциальным поршнем-ударником 4, что приводит к подъему его в исходное положение перед ударом. Далее процесс повторяется.
Источники информации: 1. - Авторское свидетельство СССР №1411420, Е 21 В 4/14, 1988
Гусев Б.В. едых А.Д. J a i/Владимиров А.И.
Сорокин Г.М. Кершенбаум В.Я. Куракин И.Б.