Пневмоударник с обратным клапаном

Пневмоударник с обратным клапаном

CIR90 Пневмоударник низкого давления

— Широкий диапазон рабочего давления

— Высокая производительность при низком и среднем давлении

— Большой ресурс пневмоударника (до 5000 погонных метров бурения)

— Обратный клапан для предотвращения попадания шлама в пневмоударник

— Надёжное шлицевое соединение коронки с фиксацией пальцем

Рабочее давление 4 – 12 бар

Расход воздуха 8 – 12 м3/мин

Рекомендованная скорость вращения 40 – 60 об/мин

Диаметр бурения 90 — 110 мм

Соединительная резьба верхнего переходника F48x10 PIN

Наружный диаметр корпуса 80 мм

Длина пневмоударника без коронки 855 мм

Вес пневмоударника без коронки 22 кг

Пневмоударник CIR90 для бурения скважин диаметром 90-110 мм, при давлении воздуха 4-12 бар. Применяется для ведения буровых работ открытым и подземным способом в породах средней и высокой крепости, в том числе абразивных разрушенных и трещиноватых.

Соединение пневмоударника с коронкой – шлицевое с фиксацией пальцем. Такое соединение позволяет легко производить смену коронки без откручивания шлицевой гайки. Пневмоударник CIR90 имеет встроенный обратный клапан для предотвращения попадания воды из скважины внутрь пневмоударника.

Отличительной чертой является большой пневмоударника ресурс (до 5000 погонных метров бурения) достигаемый благодаря удачной конструкции и качеству обработки и применяемых материалов.

Пневмоударник CIR90 применяется для широкого спектра буровых работ, таких как бурение скважин на воду, взрывных скважин, укрепление фундаментов, тоннелей, и бурение скважин для различных строительных нужд.

Источник

Обратный клапан пневмоударника

Использование: изобретение относится к обратным клапанам погружных пневмоударников, предназначенных для бурения скважин в породах различной крепости. Сущность изобретения: клапан содержит полый цилиндр, на торцах которого установлены седло с отверстиями и крышка с отверстиями, и основание с запорным элементом и пружиной, закрепленные в центральной части штока, что повышает срок службы при одновременном уменьшении габаритов. 2 з.п.ф-лы, 1 ил.

РЕСПУБЛИК (я)з Е 21 С 3/24, Е 21 В 4/14

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCCPj

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ(„,,i!f кных пневмоударниках позволит увеличить срок службы обратных клапанов, путем исключения поломки пружины и снижения износа центрального отверстия корпуса и штока. Кроме того, за счет установки штока неподвижно в седле и крышке резко сокращается движущаяся масса запорного механизма в йроцессе работы, что позволяет снизить упругость пружины и сократить сопротивление потоку воздуха, повысить чувствительность клапана за счет сокращения времени на закрывание. Изготовление корriyca клапана в виде полого цилиндра и разъединения седла корпусом упрощается технологичность изготовления клапана, а шток приобретает еще одно свойство кроме удержания уплотнительного элемента еще и соединения седла и крышки с корпусом.

Кроме того, уменьшается габарит клапана за счет размещения седла и уплотнитель10 ного элемента внутри корпуса, Изобретение позволит и увеличить срок службы клапана по сравнению с известными конструкциями обратных клапанов для погружных пневмоударников.

1. Обратный клапан пневмоударника, содержащий корпус с седлом и запорный механизм, включающий шток с пружиной, 20 установленное на штоке основание с кольцевой ступенчатой расточкой на торцевой поверхности, обращенной к седлу корпуса, и размещенный на большей ступени расточки эластичный элемент, образующий с мень25 шей ступенью этой расточки полость, связанную с воздухоподводящей магистралью пневмоударника, отличающийся тем, что, с целью повышения срока службы при одновременном уменьшении габаритов, седло выполнено съемным и закреплено на одном иэ торцов корпуса. при этом запорный механизм размещен внутри корпуса, а на другом торце корпуса закреплена крышка, причем шток установлен между седлом и

35 крышкой и жестко соединен с ними, а основание с эластичным элементом установлено на штоке с возможностью осевого перемещения относительно последнего, 2, Клапан по п, 1, отличающийся

40 тем, что высота меньшей ступени основания больше величины хода основания относительно штока, 3, Клапан по и. 1, отличающийся тем, что шток выполнен в виде стяжного

45 болта, соединяющего седло и крышку с корпусом.

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор И. Муска

Производственно-издательский комбинат «Патент», г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Источник

Выбор инструмента для станков ударно-вращательного (пневмоударного) бурения

Погружные пневмоударники.

В современной промышленности наиболее широкое применение получила технология ударно–вращательного бурения, к которой относится бурение с пневмоударником.

Буровое долото для ударно-вращательного бурения имеет ударный профиль выпуклой формы со штырями из твердого сплава, встроенными в переднюю часть инструмента.

Принцип работы пневмоударника основан на преобразовании энергии сжатого воздуха в кинетическую энергию возвратно-поступательных движений поршня. Поршень ударника снабжен штоком с бойком, который воздействует непосредственно на породоразрушающий инструмент. Для предотвращения зашламления, современные пневмоударники имеют встроенные обратные клапаны.

• Рис 1 Пневмоударник низкого давления
  1. Головная часть 2. Кольцо 3. Клапан 4. Пружина 5. Кольцо 6. Газоразрядный механизм 7. Внутренний цилиндр 8. Поршень 9. Основная труба 10. Кольцо 11. Полукольца 12. Нижняя гайка 13. Буровая коронка
• Рис 2 Пневмоударник высокого давления
  1. Головная часть 2. Кольцо 3. Клапан 4. Пружина 5.
  Газоразрядный механизм 6. Внутренний цилиндр 7. Поршень 8. Основная труба
  9. Стопорное кольцо 10. Втулка 11. Стопорное кольцо 12.
  Кольцо 13. Полукольца 14. Кольцо 15. Нижняя гайка 16. Буровая коронка

Через центральное отверстие бурового долота производится выхлоп отработанного воздуха, которым удаляется шлам, параллельно с разрушением породы.

Применение пневмоударника эффективно только при бурении скальных пород, на рыхлых и мягких грунтах мощная продувка провоцирует эрозию и создает опасность обрушения стенок скважины, а на глинистых породах инструмент быстро зашламляется.

По типу воздухораспределения выделяют два типа устройств:

• Пневмоударники высокого давления – бесклапанные конструкции, которые способны работать как с воздушно-водяной, так и просто воздушной смесью. В целях регулировки давления в пневмоударнике используется система профильных поршней. Пневмоударники высокого давления на сегодняшний день демонстрируют более высокие показатели производительности и считаются более современными.
• Пневмоударники низкого давления – клапанные устройства, которые могут работать только с воздушно-водяной смесью. Регулировка давления производится при помощи расположенного в устройстве тарельчатого клапана.

Пневмоударник высокого давления — погружной пневматический механизм, преобразующий энергию сжатого воздуха в энергию удара. Благодаря применению высокого давления сжатого воздуха производительность бурения и стойкость инструмента повышается, по сравнению с буровым инструментом низкого давления. Эти пневмоударники обладают большой силой удара, стабильной скоростью бурения и высокой долговечностью.

Высокое давление подачи воздуха обеспечивает увеличение проходки на долото в твердых породах. Общая проходка на долото зависит от пробуренного метража и продолжительности бурения. При бурении на 100 метров при давлении 24 бар, время бурения примерно вдвое меньше, чем при проходке такого же интервала при 12 бар (170 фунт/кв. дюйм) в идентичных условиях.

Погружной пневмоударник не должен эксплуатироваться при давлении подачи воздуха свыше рекомендуемого; в противном случае возможно повреждение его компонентов (если только избы-точное давление не служит для преодоления противодавления воды).

Преимущества пневмоударного бурения:

1. Скорость бурения значительно выше остальных видов бурения, за счет большой скорости движения воздушного потока, выносящего шлам.
2. Автоматическая очистка скважины.
3. Не требует подачи промывающей жидкости.
4. Быстрая и удобная смена бурового инструмента.

На что следует ориентироваться, выбирая пневмоударник?

Чтобы выбрать пневмоударник, следует ориентироваться на целый ряд факторов. В первую очередь, область задействования оборудования. Отталкиваясь от этого, подбирается техника с соответствующими конструкционными и эксплуатационными данными.

Что касается конструкции, то здесь очень важно обратить внимание на диаметр корпуса ударного элемента. Также стоит учитывать скоростные показатели работы инструмента, которые определяются количеством ударов, производимых поршнем-боем в минуту.

Плюс к этому желательно изучить оборудование на предмет экономности: сколько оно потребляет электроэнергии и какое количество воздуха расходует. Важными показателями являются:

• стандартная глубина перепада давления пневмоударника;
• среднее значение глубины бурения.

Марка оборудования — это уже дело вкуса и доверия производителю. Здесь ограничений нет, можно выбирать любой инструмент, главное, чтобы он имел сертификаты качества и гарантии от изготовителей.

Пневмоударные долота.

Буровые долота классифицируют:

1. По способу соединения (байонетные, шлицевые);
2. По форме головок (штыревые и лезвийные) и числу разрушающих твердосплавных лезвий (трехперые, крестовые, с одним лезвием);
3. Типу штырей (баллистика, полубаллистика, сфера);
4. По типу торца коронки (вогнутый, выпуклый, плоский);
5. По способу удаления буровой мелочи из забоя скважин (с внешней продувкой, центральной и внецентренной);

1. Способы соединения

Байонетное (штыковое) соединение отличается надежным креплением с пневмоударником, а также позволяет при необходимости произвести быструю смену. Такой тип соединения достаточно широко распространен и проверен длительным временем применения.

Шлицевое (зубчатое) соединение используется не так давно, как байонетное, но обладает целым рядом преимуществ перед ним. В частности, такой тип соединения:

• исключает обрыв и самопроизвольное выпадение во время обратного вращения;
• обеспечивает автоматическое центрирование коронки;
• предохраняет хвостовик инструмента и букса пневмоударника от разбивания;
• обеспечивает более легкую и быструю смену при любом износе.

Вне зависимости от типа соединения, эта разновидность бурового инструмента применяется при бурении по грунтам от V категории методом сплошного забоя. При этом на глубину бурения напрямую влияет мощность используемого в ходе работ компрессора.

2. Формы головок породоразрушающего инструмента и числу разрушающих твердосплавных лезвий.

Долота с одним лезвием (зубильные) просты и легко затачиваются. Высокая энергия удара на лезвии долота обеспечивает большую скорость бурения, однако в процессе бурения (особенно по абразивным породам) диаметр долота уменьшается, образуется конус и долото заклинивается. Заклинивание может происходить также при бурении по трещиноватым породам.

Многолезвийные долота могут быть с опережающим лезвием и без него. Долота с тремя и четырьмя лезвиями хорошо формируют стенки скважины по диаметру, износоустойчивы и почти не заклиниваются при бурении трещиноватых пород. Их недостатками являются трудность заточки лезвий и относительно небольшая скорость бурения, из-за небольшой удельной энергии удара на единицу длины лезвия долота.

Долото с опережающим лезвием (рис. 2 — а) применяется при забуривании скважины. Оно состоит из головки — 1 и хвостовика — 2. Хвостовик служит для передачи импульса от ударника и крутящего момента головке и через твердосплавное вооружение — забою скважины. Хвостовик и головка долота представляют собой одну, литую деталь.

Как правило, маркировка пневмоударной коронки состоит из буквы, указывающей ее тип (К – крестовая, КНШ – штыревая), числового обозначения номинального диаметра в миллиметрах и буквенного обозначения особых свойств.

Хвостовик долота закрепляют в пневмоударнике шариковым замком или на шлицах. Лыска на хвостовике позволяет долоту смещаться в осевом направлении, что необходимо для обеспечения запуска пневмоударника прижатием долота к забою и открытия каналов перемещения поршня.

Штыревые долота при бурении погружными пневмоударниками широко применяют типа КНШ с диаметрами от 110 (рис. 2 — в), с имеющими высокую стойкость армированными штырями из карбида вольфрама и сферической рабочей поверхностью.

3. Типы штырей

Баллистические вставки

Подходят для мягких и средних плотных низкоабразивных пород, образующих много осколков. Не подходят для плоходробимых пород.

Сферические вставки

Прочная форма для обеспечения хороших эксплуатационных характеристик и длительного срока службы при всех состояниях, в частности, подходят для очень твердых абразивных пород и глубокого бурения.

Полубаллистические вставки

Подходят для всех мягких и средних состояний породы, в том числе раздробленной и трещиноватой пород.

Параболические вставки

Конструкция обеспечивает большую скорость проходки, чем сферическая форма и износостойкость, чем баллистическая форма. Менее подходят для сильнотрещиноватых пород.

Двойные сферические вставки

Конструкция сочетает твердость сферической формы с дополнительным куполом меньшего размера, который обеспечивает большую износостойкость, а также повышенную проницаемость баллистической формы.

4.Типы торцов коронки

Вогнутый торец

Вариант конструкции для всех состояний породы, в частности, использование направляющей коронки с вогнутым торцом при глубоком бурении позволяет улучшить центровку ствола.

Выпуклый торец

Прочная конструкция для всех состояний, особенно твердой абразивной породы. Хорошее сочетание быстрого бурения и длительного срока службы.

Плоский торец

Вариант конструкции для всех состояний породы, особенно раздробленной и трещиноватой породы, а также меняющихся пластов.

Вогнутый торец с дополнительным калибровочным рядом

Обеспечивает результат аналогичный для вогнутого торца. Дополнительный калибровочный ряд вставок защищает долото в высокоабразивных и твердых породах и породах с меняющейся твердостью.

5. Способы удаления буровой мелочи из забоя скважины

При внешней продувке забоя скважины струя воздуха выбрасывается из каналов передней части пневмоударника между лезвиями долота к забою скважины, минуя корпус долота (так как внутренние каналы отсутствуют).

В штыревых долотах с центральной и внецентренной продувкой предусматриваются каналы, пропускающие сжатый воздух.

Расширители скважин.

При необходимости расширения скважины в крепких горных породах, использование пневмоударного расширителя является наиболее эффективным решением. Пневмоударный расширитель внешне очень напоминает обычное пневмоударное долото, единственная разница — это наличие пилотной направляющей в центре расширителя, которая обеспечивает бурение по траектории ранее пробуренной скважины меньшего диаметра.

При выборе или заказе нового расширителя необходимо указать тип горных пород, диаметр расширения, пилотный диаметр бурения, а также тип хвостовика.

Источник