Гидравлический вибромолот

 

Изобретение относится к строительтству и может быть использовано в буровых работах при спуске и извлечении обсадных труб, шпунтов, свай и т.д. С целью повышения эффективности работы впускной клапан IО вибромолота имеет сквозной канал 15,сообщенный с вьшускным.каналом 16,и два посадочных места 17 и 18 по наружной и внутренней поверхности . Нарзщное посадочное место 17 вьтолнено с возможностью взаимодействия с верхней частью цилиндра 4, а внутреннее посадочное место 18 - с выпускным клапаном 8, причем впускной клапан 10 снабжен уплотнением 12. 2 ил. /5 Ф1/./

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН ж1E 02 D 7/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТ0?СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 424011 31 -33 (22) 4.05.87 (46) 23.12,88. Бюл. И:: 47 (71) Донецкий политехнический институт (72) О.Я. Тодер, В.И. Блинов и В.С. Фоменко (53) 624.155.15(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 975900, кл. Е 02 D 7/10, 1981.

Коломоец А.В. Предупреждение и лик. видация прихватов в разведочном бурении.- И.: Недра„ 1985, с. 141. (54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРОМОЛОТ (57) Изобретение относится к строительтству и может быть использовано в буровых работах при спуске и извЛечении обсадных труб, шпунтов, свай и т.д. С целью повышения эффективности работы впускной клапан 10 вибромолота имеет сквозной канал

15, сообщенный с выпускным каналом

16, и два посадочных места 17 и 18 по наружной и внутренней поверхности. Наружное посадочное место 17 выполнено с возможностью взаимодействия с верхней частью цилиндра 4, а внутреннее посадочное место 18 — с выпускным клапаном 8, причем впускной клапан 10 снабжен уплотнением

12 ° 2 ил.

1446240

Изобретение относится к строительству и может быть использа .но в оуровых рабатах при спуске и извлечении обсадных труб, шпунтов, свай и т.д.

Цель из об ре тения — повышение эф — „ фективности работы.

На фиг. 1 показан гидравлический вибромолот в исходном положении (боек внизу), на фиг, 2 — в крайнем верхнем положении.

Гидравлический вибромолот содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней

3 наковальнями, цилиндр 4, поршень 15

5, размещенный в цилиндре 4 и связанный с бойком 6 и штоком 7, выпускной клапан 8, установленный в бойке 6 и подпружиненный пружиной 9, впускной клапан 10 с пружиной 11 и 20 уплотнением 12, расположенный в верхней части цилиндра 4. Уплотнение 12,впускного клапана 1 О образует полости высокого 13 и низкого 14 давлений. Впускной клапан 10 имеет 25 сквозной канал 15, сообщенный с выпускным каналом 16 цилиндра, и два посадочных места,по наружной и внутренней поверхности, причем наружное посадочное место !7 впускного клага- 30 на 10 взаимодействует с верхней частью 4, а внутреннее посадочное -.: вЂ,.та

18 с выпускным клапаном 8.

Гидравлический вибромолот работает следующим образом. . В исходном положении боек 6 нахо дится в крайнем нижнем положечии.Рабочая жидкость поступает под поршень 5 связанный с бойком 6 и штоком 7, и боек 6 начинает движение 40 вверх. При этом жидкость иэ надпоршневой полости вытесняется через каналы 15 и 16. Совместно с бойком б движется вверх и выпускной клапан 8, сжимая пружину 9. Когда выпускной 45 нЪапан 8 совместно с бойком 6 проходит расстояние S S, выпускной клапан 8 взаимодействует с внутренним посадочным местом 17 впускного клапана 10, перекрывая канал 15. Давление в образовавшейся замкнутой полости возрастает, выпускной клапан

8 прижимается к внутреннему посадочному месту 18 впускного клапана 10.

Под действием перепада давления между надпоршневой полостью и полостью

14 низкого давления впускной клапан

I0 совместно с прижатым к нему выпускным клапанам 8 отрывается от верхней части цилиндра 4. В образовавшийся зазор между верхней частью цилиндра 4 и впускным клапанам 10 поступает жидкость из полости l3 высокого давления. Клапаны 10 и 8 совместно перемещаются вверх на величину хода впускного клапана S.<- =S, сжимая пружину 11. Благодаря тому, что площадь впускного клапана 1 О незначительно больше (или равна) площади уплотнения 12, для его открытия и перемещения вверх требуется небольшая сила, достаточная для сжатия пружины 11.

Боек 6 наносит удар па накавальне 2.

Если обозначить давление рабочей жидкости Р, та в момент взаимодействия Bûïóñкног0 клапана 8 с внутренним посадочным местом 18 впускного клапана 10 на последний действует сила вверх (стремящаяся оторвать клапан 10 от верхней части цилиндра 4) и где F — площадь уплотнения 12, Р„ — площадь поршня 5, Рц †. площадь штока /, или вниз, (сила прижжающая клапан

10 к цилиндру 4), Еч) где F„ — площадь клапана !О, k — жесткость пружины 11, х — натяг пружины 11, Так как F „ F „, то для открытия впускного клапана 10 должно соблюдаться условие

fl

После отрыва клапана 10 от цилиндра 4 на клапан 10 действуют силы: вверх Р„.Р; вниз kx. Должно соблюдаться условие

FkP 7 kx

Конструктивно ход бойка 6 — S моб жет быть равен ходу выпускного клапана 8 — S, или превышать его на 0,51,0 мм. Это означает, что перестановка клапанов при ходе вверх начинается одновременно с ударом бойка б по верхней наковальне 2, свободный ход бойка 6 отсутствует или пренебрежительно мал (S — S1 О), поэтому отсутствует и гидравлическое торможение бойка 6, приводящее к потере скорости.

После того как клапаны 8 и 10 переместились вверх на величину ходу S

Бэ, жидкость поступает как под пор1446240 шень 5, так и в надпоршневую полость.

За счет того, что площадь поршня 5 больше площади штока 7 боек 6 начинает движение вниз. При этом клапаны

8 и 10 удерживаются в верхнем положении за счет перепада давления между полостями высокого 13 и низкого 14 давления,.

После того, как боек 6 пройдет расстояние Б = S, -Б, он захватит хвостовик выпускного клапана 8 и оторвет выпускной клапан 8 от верхнего посадочного места 17 впускного клапана 1О. При этом открывается выпуск- 15 ной канал 16 и давление над поршнем

5 гадает. Боек 6 проходит оставшееся расстояние до нижней наковальни рави."= S -S по инерции, и наноо сит по ней удар, Пружина 9 отбрасывает выпускной клапан 8 в нижнее положение (фиг. 1), а пружина 11 перемещает впускной клапан 10 вниз до взаимодействия наружного посадочного места !7 с верхней частью цилиндра 4. 25

Поступление рабочей жидкости в полость над поршнем 5 прекращается и рабочий цикл гндровибратора повторяется.

Применение вибромолота позволяет 3g повысить эффективность работы путем снижения потерь скорости бойка на участках свободного хода в момент перестановки клапаном за счет уменьшения гидравлическ6го сопротивления клапанной группы, так как площадь впускного клапана не зависит от соотношения плошадей :-<>ршня и штока и может быть равна площади цилиндра.

Кроме того, повышается надежность работы ьибромолота з» счет облегчения его запуска, так как гидравлическая перестановка клапанов не требует совместного перемещения бойка и клапанов.

Формула изобретения

Гидравлический вибромолот, включающий корпус с наковальнями, впускным и выпускным каналами, цилиндр, размещенный в нем поршень, связанный с бойком и штоком, впускной клапан, установленный в верхней части цилиндра, и выпускной клапан, расположенный в бойке, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, впускной клапан выполнен со сквозным каналом, сообщенным с выпускным каналом цилиндра, и с двумя посадочными местами по наружной и внутренней поверхностям, взаимодействующими соответственно с выпускным клапаном и верхней частью цилиндра,при этом впускной клапан снабжен уплотнением.

Составитель Н. Заболоцкая

Редактор Л. Зайцева Техред Л.Сердюкова Корректор С. Черни

Заказ 6, 22/34 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4