Гидроударная буровая машина

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социвпистичесиик

Республии (»)831950 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)ЗаЯвлеио 05.09.77 (2!) 2523208/22-03 (5! )М. Кл.

Е 21 С 3/20 с присоединением заявки М— йеудератееквмМ квинтет

СССР ае делеи кеееретенкй и еткрмтвй (23) Приоритет—

Опубликовано 23. 05. 81. бюллетень Ю 19

Дата опубликования описания (53) УДК622 . 233.05 (088 ° 8) Г.М, Захариков, Н.Г. Петров, В.Б. Соколинский и Б.И. Буртолик (72) Авторы изобретения

\ с;"

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А.А. Скочи тскога . . » . -, елЕ;,. О 1ь.КМ (71) Заявитель (54) ГИДРОУДАРНАЯ БУРОВАЯ МАШИНА

Изобретение относится к горному делу, а именно к буровым машинам ударного действия, предназначенным для бурения шпуров и скважин.

Известен гидравлический молоток, содержащий цилиндр, поршень-боек, аккумулятор, полости рабочего и холостого ходов и распределитель со втулкой, размещенной в рабочей полости (1 1.

Недостаток такого молотка — низкая надежность работы эолотникового распределительного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является гидравлическое ударное устройство, содержащее корпус-цилиндр, поршень- . ударник и рабочую и холостую камеру, которые посредством распределительного устройства поочередно сообщаются,с напорной магистралью 2 ).

Недостаток известного устройства нестабильность знергии удара изsa низкой надежности работы распределителя, Цель изобретения — повышение ста бильности энергии удара.

Поставленная цель достигается

S тем, что распределительное устройство предлагаемой гидроударной буровой машины выполнено в виде дифференциального клапана, большая ступень которого расположена в напор10 ной полости, а его поршневая полость сообщена с напорной магистралью.

На чертеже изображена предлагаемая гидроударная буровая машина, 13 продольный разрез.

Гидроударная буровая машина состоит из корпуса-цилиндра 1 с размещенным в нем поршнем-ударником 2, именюцим .разделителтеный пояс 3, который образует в корпусе-цилиндре 1 рабочую 4 и холостую 5 камеры. Рабочая камера 4 соединена каналом 6 с боковой полостью 7 автоколебательно,.го распределительного устройства 8

31950 4

При дальнейшем движении поршень-!

3 8

:и каналом 9: с боковой полостью 10.

Холостая камера 5 соединена каналом

11 с центральной полостью 12. Канал

13 соединяет границу раздела камер

4 и 5 со сливной клапанной полостью

14.

К напорной клапанной полости 15 подведена напорная магистраль 16, к сливной клапанной полости 14 подведена слнвная магистраль 17. Внутри полостей распределительного устройства размещен подвижно двухопорный дифференциальный клапан 18 со ступенями 19 и 20, причем перекрываемая ступенью 19 площадь отверс-. тий между полостями 7, 12 и 15 больше, чем площадь отверстий между полостями 10. 12 и 14, перекрываемая ступенью 2б. Клапан 18 имеет выполненный как одно целое с клапаном поршень

21, расположенный в полости 22, подпитываемой пбстоянно иэ напорной ма- гистрали 16 с помощью канала 23. Меж-;: ду местом отвода канала 23 от магистрали.16 и напорной клапанной полостью 15 размещен дроссель 24. В переднюю часть корпуса-цилиндра 1 вставлен буровой инструмент 25,.а рабочая 4 и холостая 5 камеры соединены с аккумулятораии 26.

Гидроударндя буровая машина рабо.тает следующим образом.

При включении рабочая жидкость под давлением по напорной магистрали

16 через дроссель 24 поступает в напорную клапанную полость 15. Клапан

18 своей ступенью 19 перекрывает боковую полость 7. Рабочая жидкость нод давлением поступает иэ полости

15 в центральную полость 12, которая изолирована ступенью 20 от сливной полости 14. По каналу ll рабочая жидкость поступает в холостую камеру

5 корпуса-цилиндра 1 и одновременно в аккумулятор 26. Давлением рабочей жидкости поршень- ударник 2 приводится в движение, при этом рабочая жидкость из камеры 4 через канал 9 поступает в боковую полость 10, а от туда в сливную клапанную полость

14 и сливную магистраль 17. Через канал 13 жидкость вытесняется из камеры.4 сразу в сливную клапанную полость .14 и сливную магистраль 17.

ПЬршень-ударник 2 совершает холостой ход, при этом разделительный пояс 3 перекрывает канал 13. Вытеснение рабочей жидкости происходит затем через канал 9.

55,ударник 2 открывает своим разделительным поясом 3 канал 13, сообщая его с холостой камерой 5. Одновременно разделительный пояс 3 перекрывает канал 9. При движении поршняударника 2 давление в рабочей камере 4 повьппается и передается через канал 6, боковую полость 7 на ступень 19 клапана 18. После сообщения холостой камеры 5 через канал

13 со сливной магистралью 17 через сливную клапанную полость 14 давление в холостой камере 5 и в центральной полости 12 падает. Теперь на клапан 18 действуют, с одной стороны, сила давления сжатой рабочей жидкости в боковой полости 7, с другой стороны — давление в полости

22 рабочей жидкости на поршень 21, передаваемое из напорной магистрали

16 через канал 23. Падению давления в магистрали 16 после сообщения колос» той полости 5, находящейся под давлением, со сливной магистралью препятствует дроссель 24. В остальных полостях распределительного устройства 8. давление рабочей жидкости соответствует давлению в сливной магистрали 17. Под действием силы со стороны боковой полости 7 клапан

18 перемещается влево и отсоединяет своей ступенью 19 центральную полость 12 от напорной клапанной полости 15. Одновременно напорная клапанная полость 15 сообщается с боковой полостью 7, а центральная полость 12 оказывается сообщенной со сливной клапанной полостью !4, при этом ступень 20 клапана 18 отсекает боковую полость

10 от сливной клапанной полости

14. Теперь рабочая жидкость под давлением поступает из напорной клапанной полости 15 в боковую полость

7 и по каналу .6 в рабочую камеру

4 и аккумулятор 26. Под давлением рабочей жидкости поршень-ударник

2 тормозится, останавливается и начинает движение влево (рабочий ход). Иэ холостой полости 5 жидкость вытесняется в сливную магистраль

17 и через канал !3 и сливную клапанную полость 14, а также через канал ll центральную полость 12 и сливную клапанную полость 14.

По мере движения поршень-ударник 2 своим разделительным поясом

3 перекрывает канал 13 и одновремен83195

5 но открывает канал 9, по которому рабочая жидкость под давлением поступает в боковую полость 10, запертую ступенью 20 клапана 18. В крайнем левом положении клапан 18 удерживается разностью сил» действующих на ступени 19 и 20, поскольку площадь отверстия, перекрываемого ступенью

19, больше суммы площадей отверстия, перекрываемого ступенью 20, и порш- 10 ня 21. В конце рабочего хода поршеньударник 2 разделительным поясом 3 открывает канал 13, сообщая рабочую полость 4 со сливной клапанной полостью 14 и сливной магистралью 17. »s

В это же время поршень-ударник 2 наносит удар по инструменту 25. После сообщения рабочей полости 4 со сливной магистралью 17 давление в боковых полостях 7 и 10 и напорной кла- 2о панной полости 15 падает. Ступени

19 и 20 клапана 18 разгружены от давления, и клапан 18 под действием силы со стороны поршня 21 перемещается вправо, начинается холостой ход. 25

Цикл повторяется.

Применение в автоколебательной распределительной системе двухопорного дифференциального клапана двухстороннего действия вместо золотника 30 снижает требования к чистоте рабочей жидкости, повышает надежность ра4 боты машины при попадании в рабочую жидкость твердых частип, которые вызывают заедание посадочных цилиндрических поверхностей золотников. По мере работы клапана возрастает герметичность перекрытия клапаном полостей, поскольку происходит приработка крыльев клапана к торцу перекрывае- ф» мых отверстий. В золотниковых распределителях по мере приработки рабо0 6 чих поверхностей увеличиваются зазоры, что ведет к перетечкам рабочей жидкости и ухудшению параметров машины.

Таким образом, использование предлагаемого устройства повышает стабильность энергии удара и надежность рабо" ,ты гидроударной буровой машины за счет снижения числа отказов из-за заеданий и заклинивания распределителя, а также сохраняет в течение более длительного времени, по сравнению с золотниковыми распределителями, начальные параметры машины.

Формула изобретения

Гидроударная буровая машина, включающая корпус и размещенный в нем инструмент и поршень-ударник, распределительное устРойство с поршневой, боковыми, напорной и сливной полостями, поочередно сообщаемыми с камеами рабочего и холостого ходов напорной и сливной магистралями, отличающаяся тем, что, с целью повышения стабильности энергии удара, распределительное устройство выполнено в виде дифференциального клапана, большая ступень которого расположена в напорной полости, а его поршневая полость сообщена с напорной магистралью.

Источнки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 322492, кл. Е 21 С I/12, 1970 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 466321, кл. Е 21 С 3/20, 1972 (прототип),.

831950

Составитель А. Родионов

Редактор С. Родикова ТехредМ.Рейвес КорректорО. Билак

Заказ 2952/13 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

f13035> Москва, Ж-35> Ра шская наб.z д. 4/5

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