Гидравлическая бурильная машина

 

Изобретение относится к горному оборудованию, а именно к устройствам ударновращательного действия для разрушения горных пород. Цель - повышение надежности работы за счет снижения динамических нагрузок на шпиндель вращателя. Гидравлическая бурильная машина содержит рабочий инструмент (РИ) 1, связанный со шпинделем 4 вращателя, ударный механизм и амортизатор. Последний имеет амортизационный поршень 26, втулку 25 и амортизирующую полость 27. Вращатель имеет пяту 5, взаимодействующую с поршнем 26 и установленную с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно шпинделя 4. Поршень 26 выполнен с проточкой 37, втулка 25 - с напорной расточкой (НР) 38 и сливной расточкой (СР) 39. Расстояние между НР 38 и СР 39 равно по величине ширине проточки 37. Проточка 37 сообщена с полостью 27. Напорная 6 и сливная 7 магистрали сообщены соответственно с НР 38 и СР 39. При перемещении РИ 1 от забоя под действием отраженного ударного импульса полоспуть 27 сообщается через НР 38 с напорной магистралью 6. Кинетическая энергия РИ 1 демпфируется, а затем РИ 1 перемещается рабочей жидкостью по направлению к забою. При этом полость 27 сообщается через СР 39 со сливной магистралью 7. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

КаЪБЛИН (51) 4 Е 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I Г1

„kit 1

27

g3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4232655/23-03 (22) 20.04.87 (46) 23.08.89. Бюл. У 3 1 (71) Научно-производственное объединение самоходной горной техники

"Криворо крудмаш" (72) Н.Б. Дробот, В.В. Чернявский, Н.В. Пинчук и Н.Н. Мельников (53) 622.233.5(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1272998, кл. Е 21 С 3/20, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1113532, кл. Е 21 С 3/20, 1983.,SU» 1502 3 А1

2 (54) ГИДРАВЛИЧВСКАя БуРИЛЬНАя МАШИНА (57) Изобретение относится к горному абпрудованию, а именно к устройствам ударно-вращательного действия для разрушения горных пород . Цель — повыше ие надежности работы за счет снижения динамических нагрузок на шпиндель нращателя. Гидравлическая бурильная машина содержит рабочий инструмент (РИ) 1, связанный со шпин.,елем 4 вращателя, ударный механизм п амортизатор. Последний имеет амортизационный поршень 26, втулку 25

2821

10

3 150 и амортизирующую полость 27. Вращатель имеет пяту 5, взаимодействующую с поршнем 26 и установленную с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно шпинделя 4.

Поршень 26 выполнен с проточкой 37, втулка 25 — с напорной расточкой (HP) 38 и сливной расточкой (CP) 39.

Расстояние между HP 38 и CP 39 равно по величине ширине проточки 37. Проточка 37 сообщена с полостью 27. Напорная 6 и спивная 7 магистрали сообщены соответственно с НР 38 и СР

39. При перемещении РИ 1 от забоя под действием отраженного ударного импульса полость 27 сообщается через

HP 38 с напорной магистралью 6. Кинетическая энергия РИ демпфируется, а затем РИ 1 перемещается рабочей жидкостью по направлению к забою.

При этом полость 27 сообщается через

СР 39 со сливной магистралью 7. 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам ударно-вращательного действия для разрушения горных пород.

Цель изобретения — повышение на- 20 дежности работы машины эа счет снижения динамических нагрузок на шпиндель.

На фиг. 1 изображена машина, продольный разрез; на фиг. 2 — амортизатор, продольный разрез.

Гидравлическая бурильная машина содержит рабочий инструмент 1, который установлен но вращателе, включающем мотор 2, вал-шестерню 3, шпин- 30 дель 4 и пяту 5.

Ударный механизм включает напорную

6 и сливную 7 магистрали, напорный аккумулятор 8, поршень 9, образующий с корпусом 10 переднюю 11 и заднюю

12 рабочие камеры, командные проточ-. ки 13-15, каналы 16-23, золотник 24 и амортизатор, содержащий втулку 25, амортизационный поршень 26 и амортизирующую полость 27. Пята 5 установ- . 40 лена между шпинделем и амортизационным поршнем с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно шпинделя с образованием торцового зазора Z. 45

Поршень 9 имеет в средней части .проточку 28, ограниченную с двух сторон кромками 29 и 30.

Золотник 24 имеет внутреннюю полость 31 и образует с корпусом 10 управляемую 32 и неуправляемую 33 камеры, а в корпусе 10 выполнены проточка 34 и распределительное окно 35.

Пята 5 взаимодействует с торцом

36 амортизационного поршня 26, на котором выполнена проточка 37, сообщающаяся каналами 23 с полостью 27.

Втулка 25 выполнена с напорной 38 и слинной 39 расточками, расстояние между которыми..равно по величине ширине проточки 37 на амортизационном поршне 26.

Расточки 38 и 39 сообщены соотнетстненно с напорной 6 и сливной 7 магистралями.

Машина работает следующим образом.

Рабочая жидкость под давлением из напорной магистрали 6 по каналу

16 постоянно поступает в переднюю рабочую камеру 11, обеспечивая холостой ход поршня 9. При этом иэ задней рабочей камеры 12 рабочая жидкость отводится по каналу !7 к распределительному окну 35 и далее через внутреннюю полость 31 золотника 24 и каналу 18 к командной проточке 13, сообщающейся каналом 19 со сливной магистралью 7. В конце холостого хода кромка 30 проточки

28 поршня 9 открывает командную проточку 14, которая каналом 20 постоянно сообщается с напорной магистралью 6. Рабочая жидкость под давле- нием поступает из командной проточки

14 по проточке 28 поршня 9 в командную проточку 15 и далее по каналу

21 н управляемую камеру 32 золотника 24.

Поскольку активная площадь управляемой камеры 32 больше активной площади неуправляемой камеры 33, то золотник 24 перемещается н крайнее верхнее"положение, сообщая при этом распределительное окно 35 через неуправляемую камеру 33 и проточку

34 с каналом 22, который сообщается с командной проточкой 14.

Это обеспечивает поступление рабочей жидкости под давлением к распределительному окну 35 и далее по каналу 17 в заднюю рабочую камеру

12. Активная площадь задней рабочей

1502821

10!

45

55 камеры 1? больше активной площади передней рабочеи камеры 11. Поэтому поршень 9 начинает движение в сторону рабочего инструмента 1, совершая рабочий ход и вытесняя рабочую жидкость иэ передней рабочей камеры 11 по каналу 16 частично в напорный аккумулятор 8 и частично в напорную магистраль 6. В конце рабочего хода поршень 9 наносит удар по рабочему инструменту 1. Непосредственно перед ударом кромка 29 поршня 9 открывает командную проточку 13 и сообщает ее по каналу 19 со сливной магистралью 7. Тем самым со сливом будет сообщена управляемая камера 32 золотника 24, вследствие чего под действием .рабочей жидкости под давлением в неуправляемой камере 33 золотник 24 переместится в крайнее нижнее положение. При этом он откроет распределительное окно 35, которое через канал 17 и внутреннюю полость 31 золотника 24 и далее через канал 18, проточку 13 и канал 19 сообщает заднюю рабочую камеру 12 со сливной магистралью 7, т.е. подготовит холостой ход поршня 9 ° Далее цикл повторяется.

Одновременно с нанесением ударов по рабочему инструменту 1 мотор 2 через вал-шестерню 3 и шпиндель 4 осуществляет его вращение. При. подаче машины и соединенных с рабочим инструментом 1 штанги и коронки (не показаны) на забой производится бурение.

Осевая реакция от прижатия рабочего инструмента 1 к забою, а также отраженные от забоя ударные импульсы через пяту 5 передаются на торец 36 амортизационного поршня 26 (фиг. 2).

Под их воздействием амортизационный поршень 26 отходит от исходного положения вверх, при этом происходит сообщение его проточки 37 с напорной расточкой 38 втулки 25, постоянно сообщенной с напорной магистралью 6.

Давление в полости 27, сообщающейся каналами 23 с проточкой 37, поднимается до давления рабочей жидкости.

Активная площадь полости 27 достаточна для создания усилия, воздействующего на амортизационный поршень 26, уравновешивающего осевую реакцию забоя,и для гашения отраженных от забоя ударных импульсов,, которые передаются на полость 27 через амортизационный поршень 26. Возникающие при этом в напорной магистрали 6 импульсы давления по каналу 16 достигают напорного аккумулятора 8, где и гасятся.

Амортизационный поршень 26 останавливается и начинает движение в сторону рабочего инструмента 1. При этом кольцевое окно сообщения проточки 37 и напорной расточки 38 уменьшается, вследствие чего происходит дросселирование рабочей жидкости, поступающей в полость 27. Скорость перемещения амортизационного поршня 26 снижается. В момент прохождения нейтрального положения происходит перекрьггие напорной расточки 38, но амортизационный поршень 26 по и нер ции пр оходит дал ьше, при этом проточка 37 сообщается со сливной расточкой 39. Рабочая жидкость из сливной магистрали 7 через сливную расточку 39 поступает в проточку 37 и из нее по каналам 23 — в полость

27, обеспечивая тем самым воэможность дальнейшего перемещения амортизационного поршня 26. Так как пята

5 установлена с зазором Z, то амортизационный поршень 26 через нее смешает рабочий инструмент 1 и соединенные с ним штангу и коронку до соприкосновения последней с забоем.

Имеющегося в сливной магистрали 7 давления рабочей жидкости достаточно для возникновения в полости 27 усилия, способного прижать рабочий инструмент 1 и штангу с коронкой к забою, но меньшего, чем усилие подачи бурильной головки. Под действием усилия подачи бурильная гаповка подается на забой, при этом рабочий инструмент 1 и пята 5 и амортизационный поршень 26, оставаясь прижатыми к забою, смещаются относительно бурильной головки и происходит. перекрытие сливной расточки 39.

В полости 27 образуется замкнутый объем рабочей жидкости, вследствие практической несжимаемости жидкости давление в полости 27 поднимется до такого, которое обеспечит создание в ней усилия, равного усилию подачи бурильной головки.

Активная площадь амортизирующей полости 27 принята такой, чтобы время гашения отраженного от забоя ударного импульса и возвращения амортизационного поршня 26 в исходное по1502821 ложение было меньше времени между двумя соседними ударами поршня 9 по рабочему инструменту 1.

Составитель О. Константинов

Техр ед М, Дидык Корректор В.Гирняк

Редактор В. Бугренкова

Заказ 5064/45 Тираж 449 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Yaropoa, ул. Гагарина, 101

Фор мула изобретения

Гидравлическая бурильная машина, включающая рабочий инструмент, связанный со шпинделем вращателя, удар- 10 ный механизм с напор ной и сливной магистралями и амортизатор, имеющий амортизационный поршень, втулку и амортизирующую полость, установленную между шпинделем и амортизационным поршнем пяту, о т л и ч а ю— щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности работы машины за счет снижения дИнамических нагрузок на шпиндель, пята установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения относительно шпинделя, а амортизационный поршень выполнен с проточкой, при этом втулка выполнена с напорной и сливной расточками, расстояние между которыми равно по величине ширине проточки амортизационного поршня, причем проточка амортизационного поршня сообщена с амортизирующей полостью, а напорная и сливная расточки втулки сообщены соответственно с напорной и сливной магистралями.

Гидравлическая бурильная машина Гидравлическая бурильная машина Гидравлическая бурильная машина Гидравлическая бурильная машина 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к горной пром-сти

Изобретение относится к горной пром-сти

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить скорость бурения за счет наложения.на рабочий инструмент двойных ударов с последующим поджатием долота инструмента к забою

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить КПД устройства за счет уменьшения длины гидравлических каналов

Изобретение относится к горному делу, а именно к гидравлическим механизмам ударного действия, используемым при бурении горных пород

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к технике бурения шпуров и скважин

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к пневмоударным машинам с независимым вращением инструмента для бурения шпуров и скважин

Изобретение относится к способу, установке и клапану для управления бурением по породе

Изобретение относится к области бурения

Изобретение относится к ударным механизмам и может быть использовано для разрушения горных пород и бурения шпуров

Изобретение относится к горной пром-сти, в частности к ударно-вращательному бурению крепких пород посредством гидравлической бурильной машины

Изобретение относится к горной промышленности
Наверх