Ударные механизмы представляют собой пневмо- или гидродвигатели поступательного действия, снабженные распределительными устройствами (рис. 2.4.3). Ударный механизм предназначен для преобразования энергии сжатого воздуха (или рабочей жидкости) в кинетическую энергию порш-ня-ударника. Распределительные устройства рассчитаны на автоматическое изменение направления потока энергоносителя (воздуха или жидкости).
Применяют распределительные устройства следующих типов:
— клапанные (рис. 2.4.4);
— золотниковые (рис. 2.4.5);
— бесклапанные (рис. 2.4.6).
Клапанное
распределение обеспечивает большую частоту ударов ввиду малой массы
клапана. К недостаткам относят малый КПД и повышенный расход
энергоносителя.
Золотниковое распределение характеризуется
большим КПД, но отличается меньшей частотой ударов вследствие большой
массы золотника.
Бесклапанное распределение (с золотником на
поршне) отличается простотой конструкции и высокой частотой ударов. В
момент запуска ударного механизма возможен случай, когда поршень не
сможет сдвинуться с места, так как все каналы будут перекрыты, а силы
давления в полостях уравновешены. В этом случае сработает пусковое
устройство. В момент запуска энергоноситель через каналы проходит в
поршневую полость и толкает поршень вперед, после чего срабатывает
основная схема системы распределения.
Распределительные устройства гидроударников характеризуются использованием аккумуляторов высокого и низкого давления.
Для
стабилизации величины ударного импульса ударные механизмы устанавливают
непосредственно на рабочем инструменте и выполняют погружными.
Ввиду
значительных потерь при подаче энергоносителя в глубокие скважины
погружные ударники имеют сравнительно небольшую ударную мощность. С
целью повышения эффективности их использования разработана конструкция
со сдвоенным поршнем (рис. 2.4.7) [8].
При бурении скважин большого диаметра применяют групповой ударный механизм (рис. 2.4.8).
Гидравлические ударные механизмы позволяют увеличить производительность бурения благодаря высокому давлению энергоносителя и в целом повысить эффективность процесса бурения путем адаптации режимных параметров (энергии и частоты ударов) к конкретным условиям эксплуатации.