Гидропривод бурильной машины

 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для образования скважин в породах средней крепости и грунтах. Цель - повышение производительности бурильной машины за счет расширения диапазонов режимов ее работы. Гидропривод машины содержит гидроцилиндр (ГЦ) 3 подачи, гидромотор 5 привода вращателя и гидрораспределители (ГР) 8, 9 и 35. Корпус 2 ГЦ 3 выполнен с конусной частью 21 и связан с буром 1, а ГР 8 и 9 установлены последовательно. С возможностью взаимодействия с корпусом 2 установлен гидровключатель (ГВ) 33. Камера 32 ГР 9 сообщена с ГВ 33. Камера 27 связана через вентиль 28 и дроссель 29 с полостью 30 ГЦ 3. Полость 30 связана через вентиль 31 со сливной магистралью. Гидроаккумулятор 37 связан с подводом 36 ГР 35, с камерой управления гидроклапана 41, через вентиль 39 со сливной магистралью и через обратный клапан 40 и гидроклапан 41 с напорной магистралью 42. С возможностью взаимодействия с конусной частью 21 корпуса 2 установлен ГВ 19 и связан с реле времени 15 и через установленные последовательно обратный клапан 18 и дроссель 17 со сливной магистралью. Дополнительные отвод и подвод ГР 8 связаны соответственно со сливной магистралью, и через дроссель 22 с гидроаккумулятором 23. Через вентиль 24 гидроаккумулятор 23 связан со сливной магистралью, а через гидроклапан 25 - с напорной магистралью 26. Регулировка осевого усилия подачи обеспечивается гидроклапаном 41. Изменение скорости перемещения бура 1 обеспечивается переключением ГР 35. Скорость вращения бура 1 при разбрасывании грунта регулируется дросселем 22. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 С 5/!6

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

57

5

1

I . 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4423013/23-03 (22) 10.05.88. (46) 30;09.90. Бюл. № 36 (71) Ленинградский политехнический институт им. М.И. Калинина и Псковский филиал

Ленинградского политехнического института им. М.И. Калинина (72) В.Д. Глебов, А.И. Тархов, В. М. Иванова и А. M. Ветлпцын (53) 622.233.52-83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 935574, кл. E 02 F 9/20, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1328508, кл. E 21 С 3/20, 1986. (54) ГИДРОПРИВОД БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром= ти и предназначено для образования скважин в породах средней крепости и грунтах.

Цель — повышение производительности бурильной машины за счет расширения диапазонов режимов ее работы. Гидропривод машины содержит гидроцилиндр (ГЦ) 3 подачи, гидромотор 5 привода вращателя и гидрораспределители (ГР) 8, 9 и 35. Корпус 2 ГЦ 3 выполнен с конусной частью 21 и связан с буром 1, а ГР 8 и 9 установлены

„„SU„„1596107 А1

2 последовательно. С возможностью взаимодействия с корпусом 2 установлен гидровключатель (ГВ) 33. Камера 32 ГР 9 сообщена с

ГВ ЗЗ. Камера 27 связана через вентиль 28и дроссель 29 с полостью 30 ГЦ 3. Полость

30 связана через вентиль 31 со сливной магистралью. Гидроаккумулятор 37 связан с подводом 36 ГР 35, с камерой управления гидроклапана 41, через вентиль 39 со сливной магистралью н через обратный клапан

40 и гидроклапан 4! с напорной магистралью 42. С возможностью взаимодействия с конусной частью 21 корнуол 2 установлен

ГВ 19 и связан с реле времени 15 и через установленные последовательно обратный клапан 8 и дроссель 17 со сливной магистралью.

Дополнительные отвод и подвод ГР 8 связаны соответственно со сливной магистралью и через дроссель 22 с гидроаккумулятором 23. Через вентиль 24 гидроаккумулятор 23 связан со сливной магистралью, а через гидроклапан 25 — с напорной магистралью 26. Регулировка осевого усилия подачи обеспечивается гидрокпапаном 41. Изменение скорости перемещения бура 1 обеспечивается переключением ГР 35. Скорость вращения бура 1 при разбрасывании грунта регулируется дросселем 22. l ил.

1596107

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидроприводам бурильных машин цикличного действия, предназ-. наченных для образования скважин в породах средней крепости и грунтах.

Цель изобретения — повышение производительности машины за счет расширения диапазона режимов ее работы.

На чертеже изображен предлагаемый гидропривод бурильной машины.

Гидропривод бурильной машины содержит рабочий орган, выполненный в виде бура 1, закрепленного на корпусе 2 гидроцилиндра 3 подачи. Шток 4 гидроцилиндра 3 неподвижен, а корпус 2 может совершать возвратно-поступательные движения и вращательное, которое он получает от гидромотора 5 приводов вращения через редуктор

6. Полости гидромотора сообщены гидролиниями 6 и 7 с двухпозиционным гидрораспределителем О и через последний — с трехпозиционным гидрораспределителем 9 вращателя гидролиниями 10 и 11. Гидрораспределитель 8 имеет подпружиненный золотник и выполнен с возможностью ручного и гидравлического управления посредством камеры гидроуправления 12,которая линией 13 управления через первый вентиль 14 сообщена с реле 15.времени. Реле. времени 15 выполнено в виде гидроцилиндра с плавающим под пру>киненным поршнем и с механизмом 16 регулирования упругости пружины. Камера 12 гидроуправлепия сообщена еще со слчвной магистралью через параллельно включеншяе первый регулируемый дроссель 17 и первый обратный клапан 18, а также с первым гидровключателем 19. Гидровключатель 19 установлен с возможностью регулирования положения его корпуса и с возмо>кностью взаимодействия его штока 20 с копусным торцом

21 корпуса гидроцилиндра 2 при подъеме последнего. Гидрораспредели;-ель 8 сообщен дополнительным отводом со сливной магистралью, а дополнительным подводом через второй регулируемый дооссель 22 — с первым Гидроаккумуляторсм 23„который через второй вентиль 24 сообщен со сливной магистраль1о, а через дополнительный нормально открытый гидроклапаи 25 — - с первой дополнительной напорной магистралью 26. Гидрораспределитель 9 также выполнен с подпру>киненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управления. Камера 27 гидроуправления гидрораспределителя 9 сообщена линией управления через третий вентиль 28 и третий регулируемый дроссель 29 с поршневой, являющейся рабочей при бурении, полостью

30, а через четвертый вентиль 31 — со сливом.

Камера 32 гидроуправления гидрораспределителя 9 сообщена линией управления с гидровключателем 33, который установлен с Возможностью взаимодействия его lliIToKB c корпусом 2 цилиндра 3. Полости опускания

30 и подъема 34 гидроuилиидра 3 сообщены гидролиниями через каналы, выполненные в штоке, с гидрораспределителями 35 по-. дачи. Гидрораспределитель 35 выполнен четырехпозиционным с дополнительным подводом 36. Подвод 36 связан со вторым гидроаккумулятором 37. Гидроаккумулятор 37 связан с манометром 38, через пятый вентиль 39 — со сливом, через установленные последовательно второй обратный клапа н

40 и нормально открытый гидроклапан 41 со второй дополнительной напорной магистралью 42, а также с камерой управления гидроклапана 41.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении все элементы устройства занимают позиции, изображенные на чертеже. Рабочий орган неподвижен, а гидроаккумуляторы заряжены на заданную величину давления. Вентили 24, 31 и 39 закрыты, а вентили 14, 28 открыты.

Для начала бурения скважины оператор опускает золотник распределителя 35 на первую позицию от нейтральной и устанавливает бур 1 на опорную поверхность, а после этого опускает золотник до конца. В ука 5 занной позиции золотника рабочая >кидкость из гидроаккумулятора 37 по гидролинии через канал в штоке 4 поступает в полость 30 бпускания и создает осевое усилие, а полость подъема 34 сообщается со сливом. При повышении давления в полости

30 30 опускания оно одновременно повышается и в камере 27 управления гидрораспределителя 9. Под действием указашюго давления золотник гидрораспределителя 9 преодолевает усилие пружины и опускается от нейтральной позиции. Рабочая жидкость

З5 из напорной гидромагистрали через гидролинии 11 и 7 поступает на вход гидромотора 5, вал которого начиняет вращаться и приводит во вращательное движение бур 1.

При бурении скважины гидроаккумулятор

37 автоматически обеспечивает создание заданного осевого усилия на бур 1 и реализацию любой скорости подачи бура при разработке грунтов, имеющих самые разнообразные прочностные свойства. После достижения зада>шой глубины скважины шток

45 гидровключателя 33 теряет взаимодействие с корпусом 2 и выдвигается под действием пружины, усилием которой создается давление в штоковой полости гидровключателя

33 и в камере 32 управления гидрораспределителя 9. Под действием указанного дав50 ления и пружины золотник гидрораспределителя 9 возвращается в нейтральную позицию и останавливает вращение гидромотора 5. Величина осевого усилия подачи рабочего органа в соответствии с эксплуатационными условиями устанавливается пу55 тем задания давления в гидроаккумуляторе

37, которое задается с помощью вентиля 39 обратного клапана 40 и гидроклапана 41, а контролируется по манометру 38, 1596107

Составитель С. Константинов

Редактор М. Недолуженко Техред А. Кравчук Корректор Л. Пилипенко

3 а к а з 2899 Тираж 391 Подписное

HHHHHH Государственного комитета по изобретейиям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

После остановки бура 1 оператор производит его подъем, для чего поднимает золотник гидрораспределителя 35 до конца.

В указанной позиции золотник сообщает полость 34 подъема гидроцилиндра 3 с напорной гидромагистралью 42, а полость 30 опускания — со сливом, поэтому бур 1 поднимается, выглубляясь из скважины. Прп полном выглублении бура 1 корпус 2 своей конусной торцовой поверхностью 21 вдвигает шток 20 в корпус гидровключателя 19. Рабочая жидкость из гидровключателя 19 поступает по линии управления в гидравлическую полость реле 15 времени и заполняет ее, перемещая поршень в направлении сжатия пружины. Одновременно рабочая жидкость по линии управления поступает через вентиль 14 в камеру 12 управления гидрораспределителя 8, золотник которого, преодолевая усилие пружины, опускается и сообщает вход гидромотора 5 с гндроаккумулятором 23, а выход — — со сливом. Рабочая жидкость. поступающая к п1дромотору 5 из гидроаккумулятора 23, обеспечивает ускоренное вращение бура 1 и разбрасывание извлеченного из скважины грунта. Продолжительность ускоренного вращения рабочего органа устанавливается регулировкой дросселя 17. По истечении установленного времени поршень реле 15 времени под действием пружины вытесняет рабочую жидкость на слив через дроссель 17, поэтому давление в камере 12 управления уменьшается и 30лотник гидрораспределителя 8 возвращается пружиной в..исходную позицию и останавливает вращение рабочего органа. Рабочее оборудование в этом случае возвращается в исходное положение и изготовлено для повторения рабочих циклов. Частота ускоренного вращения бура 1 задается с помощью дросселя 22 в соответствии с эксплуатационными условиями. Давление рабочей жидкости в гидроаккумулятор 23 устанавливается с помощью вентиля 24 и гидроклапана 25.

Формулл изобретения

Гидропривод бурильной машины, включающий гидроцилиндр подачи, имеющий корпус и шток, образующие полости, связанные через гидрораспределитель подачи с

: на порной и сливной магистралями, гидромотор . вращателя, полости которого связаны через гидрораспределитель вращения с напорной или сливной магистралями, двухпозиционный распределитель, нормально открытый гидроклапан и два обратных клапана, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности машины за счет расширения диапазона режимов ее работы, гидропривод снабжен двумя дополнительными напорными магистралями, двумя гидроаккумуляторами, дополнительным нормально открытым гидроклапаном, тремя ре- i

10 гулируемыми дросселями, пятью вентилями, реле времени и двумя гидровключателями, причем корпус гидроцилиндра подачи выполнен с конусной частью, гидрораспределнтель подачи выполнен четырехпозиционным с дополнительным входом, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен с камерой гидроуправления, допол1п1тельнь1мн подводом и отводом и установлен последовательно с гидрораспределителем вращателя, выполненным с двумя камерами гидроуправ2 - ленни, одна из которых сообшена с вторым гидровключателем, установленным с возможностью взаимодействия с корпусом гндроцилиндра подачи, а другая через установленные последовательно третий вентиль и

-5 третий регулируемый дроссель — с рабочей при бурении полостью гидроцилиндра подачи, связанной через четвертый вентиль со сливной магистралью, при этом второй гндроаккумулятор связан с дополнительным пол, водом гидрораспределителя подачи, с каме30 рой управления нормально открытого гидроклапана и через установленные последовательно норMàëüíо открытый гидроклапан и второй обратный клапан — с второй дополнительной напорной магистралью, причем первый гндровключатель установлен с воз."-.; можностью взаимодействия с конуспой частью корпуса гидроцнлиндра подачи и связан с реле времени и через установленные параллельно первый обратный клапан н первый регулируемый дроссель — со слив40 ной магистралью, при этом дополнительные отвод и подвод двухпозиционного гидрораспределителя связаны соответственно со сливной магистралью и через второй регулнруемь1й дроссель — с первым гидроаккумулятором, связанным через второй вентиль

45 со сливной мап1стралью и ч:рез допол11ительный vopìàëüío открь;тый клапан — с первой дополнительной напорной магистралью.