Погружное ударное устройство бурильной машины с гидрообъемным приводом

Погружное ударное устройство бурильной машины с гидрообъемным приводом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(54) ПОГРУЖНОЕ УДАРНОЕ УстРОйстВО ВУРИЛЬНОй

МАШИНЫ С ГИДРООБЪЕМНЬМ ПРИВОДОМ

Изобретение относится к горной пром|шленности, в частности к погружным ударным рабочим органам бурильных машин,предназначенным для бурения взрывныхх скважин на открытых горных работах.

Известен погрузной пневмоударник, состоящий нз корпуса с подвижно размещенным внутри него бойком, бурового инструмента, соединенного с корпусом при помощи шпоночного нли шлицевого со; динения, органа управления и двух рабочих камер переменного объема jig. .Недостатками пневмоударника являются низкий КПД, низкая энерговооруженность, плохие эргономические показатели.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является погружное ударное;® устройство бурильной машины с гидрообъемным приводом, содержащее корпус с рабочей камерой, камерами обратного хода и слива, поршень-боек с поршнем, имеющим двусторонний шток, внутри которого расположен подпружиненный двухпоясковый двухпоэиционньй золотник управления, камеру повышенного давления в стакане аккумулятора, буровой инструмент, сливную и напорную магистрали Г2). Корпус с подвижно размещенным внутри него разъемным поршнем-бойком, шпиндель, жестко соединенный с буровым ставом, являющийся одновременно выходным валом гидравлического вращателя с гидромотором, подпружиненный золотник, рйзмещенный в центральной расточке поршня бойка, ограничитель расхода жидкости, включеню|й параллельно к гидромотору вращателя, подключенному последовательно в напорную магистраль, и имеющая напорную сливиую и аккумулирующую камеры. Вго недостатками являются низкая надежность узла уплотнения газовой аккумулирующей камеры, невозможность использования ударного узла в качестве погружного рабочего органа затраты

861577 йа периодическое подзаряжение газом разного сечения, постоянно соединенвысокого давления аккумулирующей ка- ные между собой и со сливной камерой. меры: потери энергии удара в штангах Межпоясковая проточка 21 золотника при использовании машины в качестве в зависимости от положения последневыносного. рабочего .органа ro соединяет камеру обратного хода 18

Целью изобретения является повьипе- через каналы взвода 23 с энергоподвоние КПД и эффективности работы удар- дящими каналами 23 или сливными кананого устройства. лами 24, соответственно соединенными.

Поставленная цель достигается тем, с камерами 17 и 19.В поршне-бойке вычто устройство снабжено реверсивным 1о полнены канал управления 25, который напорным золотником, размещенным в в зависимости от положения порщня-. цилиндре стаканом для камеры повьппен- бойка в корпусе соединяет камеру упного давления и поршнем со штоком, равления 20 со сливом или напором» имеющим канал с обратным клапаном Камера повышенного давления 15 при подля сообщения камеры повышенного дав- 11 мощи реверсивного напорного золотника ления со вспомогательной камерой, кото- 14.и обратного клапана по каналу 26 рая образована поршнем и стаканом и в поршне гидроаккумулятора имеет возсообщена со сливной магистралью, при можиость подпитываться жидкостью под этом камера обратного хода выполнена напорным давлением в автоматическом с возможностью периодического сообще- режиме ния с напорной и сливной магистраля- Каналы 27 и 28, выполненные в корми посредством каналов в поршне-бойке пусе> являются н порной и сливной маи реверсивного напорного золотника. гистралями и служат для подвода и от-

}1а фиг. l и .2 изображено устройст- вода Рабочей жидкости иэ камеР УДаРво, продольные разрезы, на фиг.3 — ного УстРойства, а каналы 29 длЯ по,идравлическая схема предлагаемого дачи средства продувки на забой скваустройства.

Ударное устройство состоит иэ корпу- Работу ударного устройства можно са 1, в котором размещены переходная проследить по гидравлической схеме, распределительная муфта 2, гидравли- зо приведенной на фиг. 3. Перед включеческий поршневой аккумулятор, вклю- нием насоса реверсивный нагорный зо чающий стакан 3, и поршень 4 со што- лотник 14 находится в левом положеком, распорную втулку 5 и поршень- нии и соединяет напор и слив маслобоек, состоящий из бойка 6 и поршня станции соответственно с каналами

7 с двусторонним штоком, и бурового . 28 и 27, а золотник управления 12 инструмента 8, закрепленного посред35 .под действием упругой силы пружины ством закладной шпонки 9 в переходзанимает правое положение и взаимонике 10. Корпус с переходником сое- действует с рабочими .каналами в порш. диняется через прессовую рубашку 11. не-бойке. После включения насоса жидВ продольной осевой расточке порш- кость под некоторым давлением по ка40 ня-бойка. Размещен подпружиненный налу 28 в корпусе 1 одновременно посд вухпоясковый двухпозиционный золотник тупает во вспомогательную 16, сливную управления 12, а в гнезде, выполнен- 19 и управляющую 20 камеры, а из каном в поршне гидравлического аккуму- меры 16 через обратный клапан 13 и лятора, размещен обратный клапан 13, канал 26 - в рабочую камеру 15 гидро. снабженный штоком для его механичес- аккумулятора, причем жидкость, постукого открытия в крайнем левом положе- пающая в камеры 15 и 16, совершает нии. Устройство имеет реверсивный полезную работу, перемещая поршень золотник 14..Стакан и поршень аккуму- 4 вправо в то время как две другие лятора совместно с распоркой втулкой камеры 19 и 20 в этот период выполи штоком. поршня-бойка образуют ра6о- 5О няют роль пассивных полостей, не имечую камеру повьпп

15 по ьппенного давления ющих связь со сливом. Поршень 4 переи вспомогательную камеру ел ую камеру 16 соединен- мещается вправо до встречи с распорную со сливом, а та а также камеру 17 ра- ной втулкой 5. В дальнейшем, благодабочего хода. оршень- оек о

II -боек совместно ря непрерывной .работе приводного насос корпусом о разуют б азуют штоковые камеры >> са, давление жидкости в гидросистеме обратного хода и слива

18 лива 19 а сов- резко повышается, и происходит перек" местно с золотником управления к авления камеру лючение реверсивного напорного золотуправления 20 и две торцовые ка е торцовые камеры ника, Иеняется напор со сливом и жид.Предложенное устройство имеет меньшие габариты по сравнению с прототипом и может быть использовано в качестве погружного рабочего органа бурильной машины. Это обстоятельство позволяет увеличить мощность, подводимую к забою скважины, и на этой ударов в штангах, и потери, связанные давления в автоматическом режиме, практически снижает до нуля длительности вспомогательных процессов, связанных с подпиткой.

Погружное ударное устройство бурильной машины с гидрообьемным приводом, содержащее корпус с рабочей камерой, камерами обратного хода и слива, поршень"боек с поршнем, имеющим двусторонний шток, внутри которого расположен подпруяиненный двухпоясковый двухпозиционный золотник управления, камеру повьппенного давления в стакане аккумулятора, буровой-инструмент, сливиую и напорную магистрали и, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения КПД, устройство снабжено реверсивным напоряам золотником размещенными в цилиндре стаканом для камеры повьппенного давленйя и поршнем со штоком, с ся.

5 861577 6 кость под давлением по напорному кана- От цикла к циклу обьем жидкости в лу 27 в корпусе 1 поступает в плунжер- камере 15 за счет утечки будет уменьную камеру 17, а оттуда через. энерго- шаться, причем до совершения опредеподводящий канал 23, межпоясковую про- ленного количества циклов поршнем" точку 21 золотника 12 и каналы взвода g бойком эти утечки будут компенсиро. 22 - в камеру обратного хода 18, в ваться подвиганием поршня 4 к стакарезультате поршень-боек движется- ну 3, а в дальнейшем наступает мовлево, вытесняя жидкость из сливной мент, когда поршень 4, выполняя очекамеры 19 в сливную магистраль и сжи" редное подвигание., открывает обратмая жидкость в камерах 17 и 16, при- 10 ный клапан 13 и через канал .26 соечем жидкость, находящаяся в камере .!5, диняет каме-. у 15 со сливом. В.резульсжимается под давлением, превьппающем . тате давление в гидросистеме понизитдавление в камере 17 на величину, рав- ся и реверсивный напорный золотник ную перепаду торцовых площадей порш- под действием упругой силы пружины, ня .4. Перемещение поршня-бойка влево 1$ преодолевая остаточное давление насопровождается незначительным повы- пора, переходит в левое положение. шением величины взводящей силы и про- В дальнейшем происходит процесс, должается до тех .пор, пока кан ьл описанный аналогично. пусковому моуправления 25 не выйдет в камеру об- . MeHTy ратного хода 18, после чего жидкость попадает в камеру управления 20 и перебрасывает золотник 12 в левое положение, в результате каналы взвода 22 отсекаются от энергоподводящего канала 23 посредством второго пояска золотника управления 12 по направлейию рабочего хода и соединяется со.сливньпж каналами через межпоясковую .проналами через межпоясковую про- основе более эффективно вести буровые точку 2). Происходит выравнивание работы при одновременном обеспечении жидк с|и в КаМерах )9 и 18 . высокого КПД, исключить по1еРи энеРгии и поршень-боек под действием давления жидкости со стороны камеры с необходимостью периодического подзаряжения газом пневмокамеры..Обратсначала. затормаживается, а затем. ускоренно движется для нанесения уда- ныи клапан с вме с р р . ны клапан совместно с реверсивным, ра по хвостовику бурового инструмен- напорным золотником обеспечивая та . период совершения ра очего хода поршнем-бойком поршень 4 вначале продолжает перемещаться влево, поглощая избыточную энергию привода, . а затем по достижении скорости порш- 40 ня-бойка величины, соответствующей Формула изобретения расходу энергии привода, останавливается и начинает двигаться в обратном направлении, передавая потенциаль- ную энергию гидроаккумулятора поршню- 4 бойку. В это время золотник 12 остается в левом положении благодаря силам инерции покоя своей массы и гидродинамического потока. Ускоренное движение поршня-бойка вправо завершается 50 нанесением удара по хвостовику инструмента, в результате чего .золотник под совместным действием упругой силы пружины и сил инерции перебрасы.вается в правое положение, отсекая каналы взвода 22 от сливных каналов

24 и соединяя нх с эыергоподводящими каналами 23. Далее цикл повторяет861577

17 д А-А

Zg 85

ФИГ

/16 е имеющим канал с обратным клапаном для сообщения камеры повышенного дав. ления со вспомогательной камерой, которая образована поршнем и стаканом и сообщена со сливной магистралью э 5 при этом камера обратного хода выполнена с возможностью периодического сообщения с напорной и сливной магистралями посредством каналов в поршне-бойке и реверсивного напорно- 1О го золотника.

Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе

1. Иванов К.И. и др, Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. М., "Недра", 1974, с.24-25.

2. Авторское свидетельство СССР

У 481697, кл. Е 21 С 3/24, 1973 (прототип) .

Филиал ППП Патент

r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4