Гидравлическая бурильная машина ударного действия

Гидравлическая бурильная машина ударного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БУРИЛЬНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающая корпус, подпружиненный в направлении движения боек, рабочую, камеру , в котррой установлены взводящие плунжеры, напорную и сливную магистрали , гидрораслределитель, о т личаю-щаяся тем, что, с целью повышения надежности машины в работе, гидрораспределитель выполнен в виде-имеющего осевой канал стакана, в котором установлен подпружиненный плунжер, и подпружиненного- .. золотника, кинематически связанного с плунжером, которые образуют с корпусом надклапанную полость, при этом стакан установлен в корпусе с возможностью периодического сообщения рабочей камеры со сливной магистралью, а золотник - с возможi ностью периодического сообщения надклапанной полости с напорной и сливО ) ной магистралями.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) П1) А

3(51) E 21 С 3

0ПИСДНИК ИЗОЬРКткниЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ н двторСиомм свидетельств ( (21) 3443552/22-03 (22} 18.05.82 46) 07.10 .83. Бюл. М 37 (72): A.Ô.Ïîíîìàð÷óê, Б.,Г.Бовдуй, И.В.Коц, .Г.М.Алексеев и А.A.Ãóëèâåö

{71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт рудничного машиностроения и Винницкий политехнический институт (53) 622.233.65 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 265814, кл, Е 21 С 3/20, 1969.

2. Патент CtOA У 3035548, кл. 173-134,.опублик. 1962 (прототип). (54)(57)ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БУРИЛЬНАЯ

ИАшИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включаю- щая корпус, подпружиненный в направ.лении движения боек, .рабочую. камеру, в котррой установлены взводящие плунжеры, напорную и сливную магистрали, гидрораспределитель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности машины в работе, гидрораспределитель выполнен в виде имеющего осевой канал стакана, в котором установлен подпружиненный плунжер, и подпружиненного .золоч ника, кинематически связанного с плунжером, которые образуют с корпусом надклапанную полость, при этом стакан установлен в корпусе с возможностью периодического сообщения рабочей камеры со сливной магистралью, а золотник - с возможностью периодического сообщения над» Е клапанной полости с напорной и сливной магистралями.

1046495

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано в бурильных установках, использующих в технологических целях энергию удара.

Известно устройство для ударного бурения, включающее корпус, боек, взводящие плунжеры и эолотниковый распределитель Г1 3, Недостаток устройства заключается в том, что золотниковый распре- 10 делитель перемещается буртиками бойка, что снижает надежность работы системы управления.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату 15 .к предлагаемой является гидравлическая бурильная машина ударного действия, включающая корпус, подпружиненный в .направлении движения боек, РабочУю камерУ, в которой установле- 2р ны взводящие плунжеры, напорную и сливную магистрали, гидрораспределитель t 23. „

Недостаток данного устройства низкая надежность машины в работе.

Это обусловлено тем, что гидрораспределитель кинематически связай с бойком и при этом отсутствуют фиксированные точки его переключения, т.е.. на условия его переключения .влияют различные факторы, имеющие место при соударении или отскоке бойка от инструмента.

Цель изобретения — повышение надежности машины в работе.

Поставленная цель достигается тем,З5 что гидравлическая бурильная машина ударного действия, включающая корпус, подпружиненный в направлении движения боек, рабочую камеру, в ко- . торой установлены взводящие пунжеры, 40 напорную и сливную магистрали, гид.рораспределитель, выполненный в виде имеющего осевой канал стакана, в котором установлен подпружиненный .плунжер и подпружиненного золотни 45 ка, кинематически связанного с плунжером, которые образуют с корпусом надклапанную полость, при этом ста кан установлен в корпусе с возможностью периодического сообщения рабочей камеры со сливной магистралью, а золотник — с возможностью периодического сообщения надклапанной полости с напорной и сливной магистралями.

На чертеже представлена схема гидравлической бурильной машины удар" ного действия.

Гидравлическая бурильная машина ударного действия включает корпус 1, поршень-боек 2, подпружиненный в 60 направлении движения с помощью упругого элемента — пружины 3 (в качестве упругого элемента может быть использована механическая или гидравлическая пружина), вэводящие плунже- 65 ры 4, установленные в кольцевой рабочей камере 5, инструмент 6. Автоматически действующий гидрораспреде.— литель включает в себя клапан первого каскада в виде двухкромочного золотника 7, который поджимается пружиной 8, регулируемой с помощью винта 9. Один конец двухкромочного золотника 7, входящий в надклапанную полость 10 клапана второго каСкада, находится в механическом контакте с полым плунжером-ToJIKaTeлем 11, который входит в полость 12, выполненную в теле клапана 13 второго каскада в виде стакана. Причем между плунжером-толкателем 11 и клапаном 13 установлена пружина 14, поджимающая плунжер-толкатель 11 к двухкромочному золотнику 7, а клапан 13 к установочному седлу, выполненному в корпусе 1, осуществляя, таким образом, перекрытие связи подклапанной полости 15 высокого давления.со сливной расточкой 16 в кор пусе, связанной со сливным трубопроводом 17. Подклапанная полость 15 высокого давления соединена каналом 18 с напорной магистралью 19 и трубопроводом .20 с кольцевой рабочей камерой 5. Кроме того, подклапаьная полость 15,связана каналом 21 с полостью 12, образуемой совместно плунжером-толкателем 11 и клапа . ном 13. Двухкромочный золотник 7 установлен в осевом отверстии корпуса, в котором выполнены кольцевые расточки 22 и 23. Сливная кольцевая расточка 22 связана каналом 24 со сливным трубопроводом 17, а кольцевая расточка 23 высокого давления связана каналом 2.5 с. каналом.18 и напорной магистралью 19.

Между кольцевыми расточками 22 и 23 имеется канал 26, периодически соединяющий надклапанную полость 10 с расточкой 22 или 23 в зависимости от положения двухкромочного золот-. ника 7. На- внутрненней поверхности тела корпуса 1, направляющей пор шень-боек 2, выполнен канал 27, связывающий между собой подторцовые полости 28 и 29 поршня, причем канал 27 выполнен на такую длину, что при нанесении удара поршень-боек 2 в конце рабочего хода может, пере" крывая своей наружной поверхностью канал 27, сжимать образовавшуюся воздушную подушку и предотвращать возможные удары по корпусу 1 в результате отхода рабочего инструмента 6, например, при отсутствии или недостаточном поджатии бурильной машины к забою.. Для создания высокого давления рабочей жидкости в гидросистеме служит насос 30, приводимый в движение двигателем 31.

Вращение рабочему инструменту б сообщается вращателем 32.

1046495

Составитель IO.Ñòðåëîâ

Реда.;тор А ° Козориз Техред Ж.КЬстелевич Корректор В.Бутяга

Заказ 7691/34 Тираж 603 Подписное

ВНИИ11И Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная,. 4

Гидравлическая бурильная машина работает следующим образом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство в момент хоЛостого хода - взвода поршня-бойка 2, когда происходит упругое сжатия пружины 3, накапливающей энергию для последующего разгона поршня-бойка 2 и нанесения удара по рабочему инструменту 6. В этом положении рабочая жидкость под давлением от приводного 10 насоса 30 подается в кольцевую рабочую камеру 5, подклапанную полость 15 и посредством открытой дроссельной щели между кромкой золотника 7 и кольцевой расточкой 23 — в 15 подклапанную полость 10. Под дейст-вием давления рабочей жидкости аа.ббчие плунжеры 4 выдвигаясь перемещают поршень-боек 2 и сжимают пружину 3, а клапан 13 второго каскада при этом прижат рабочим давлением к седлу. Усилие- от давления рабочей жйдкости, поступающей в полость 12 посредством толкателя воздействует на двухкромочный золотник 7 и по достижении некоторого заданного давления, на которое настроена пружина 8, он начинает перемещаться. При этом дроссельная щель, связывающая кольцевую расточку высокого давле" ния 23 через канал 26 с надклапанной полостью 10 закрывается и происходит соединение подклапанной полости со сливной кольцевой расточкой 22. Соединение надклапанной полости 10 со сливной магистралью 35 приводит к паден ю давления в. ней до сливного. Со стороны подклапанной полости 15 создается усилие давления, способное открыть клапан второго каскада 13 и он открывается. При этом напорная магистраль 19 и кольцевая рабочая камера 5 соединяются со сливной магистралью.

Давление в гидросистеме падает до сливного. Под действием потенциаль- 45 ной энергии, аккумулированной упругим элементом — пружиной 3, осуществляется перемещение — рабочий ход поршня-бойка 2, который разгоняясь наносит удар по инструменту 6. Рабочие плунжеры 4 вытесняют рабочую жидкость из кольцевой рабочей. камеры 5 на слив через открытый клапан второго каскада 13. При понижении давления в. гидросистеме до минимума пружина 8 перемещает двухкромочный золотник 7.и плунжер-толкатель 11 в исходное положение, а пру- жина 14 .закрывает клапан 13 второго каскада. Поотупающая во все полости рабочая жидкость под давлением фиксирует все элементы гидрораспределителя в исходном положении и начинается следующий рабочий цикл, который повторяется в автоматическом режиме.

Конструктивное исполнение даннаго устройства позволяет с помощью настройки пружины 8 на определенное давление срабатывания гидрораспределителя осуществлять управление требуемой энергией удара. Частота ударов легко регулируется изменением расхода приводного насоса 30.

Подбирая соответствующим образом энергию и частоту ударов поршня-. бойка 2 по рабочему инструменту 6, можно обеспечить таким образом наиболее оптимальный режим бурения конкретной горной породы..

Применение предлагаемой гидравлической бурильной машины ударного действия позволяет получить надежно действующее устройство со стабильными рабочими параметрами. К положительным качествам предложенного устройства следует отнести упрощение схемы управления процессом взвода бойка, так как управление в данном случае осуществляется только по потоку рабочей жидкости (изменением давления срабатывания с помощью настройки пружины и изменением расхода приводного насоса).