Бурильная головка

 

СООЭ ССЕЕТСНИХ

C0t4HAËÈÑTÈ×ÅÑÊÈХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„1258997 А 1 (59 4 Е 21 С 3 20. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Ы

H AST0PCHQMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) БУРИЛЬНАЯ ГОЛОВКА, включающая корпус, ударный механизм с ударным поршнем, с передней и задней ран

Л

/В

Я

В (21,) 3889965/22-03 (22) 26.03.85 (46) 23.09.86. Бюл. И 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт горно-рудного машиностроения (72) В.Н. Барилович, E.À. Шаповалов, A.Â. Золотых и А.К. Супрун

-(53) 622.233.429(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 738501, кл, В 25 0 17/24, 1976.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1113532, кл. Е Zi С 3/20, 1983. бочими камерами, буровой инструмент с амортизационным поршнем, имеющим бурт, вращатель с двигателем и редуктором, выходная шестерня которого размещена на полом шпинделе, н опорную втлуку, размещенную внутри шпинделя, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, сокращения габаритов и массы бурильной головки, один из торцов амортизационного поршня размещен в передней рабочей камере, а сам поршень установлен в корпусе с воэможностью вращения и герметично сопряжен с ударным поршнем, при этом между бурЯ том амортизационного поршня и корпусом установлен упругий элемент.

12589

Поскольку площадь торца 25 больше площади торца 26 золотник 10 перемещается в крайнее переднее положение, перекрывая кольцевую канавку

22 слива и открывая кольцевую канавку 21 напора. 50 .Текучая среда под давлением по напорному каналу 16 поступает в заднкпо рабочую камеру 9. Активная площадь задней рабочей камеры 9 (площадь кольца, ограниченного диаметрами соп- 55 ряжения ударника 7 с корпусом 1 и задней втулкой 12) больше аналогичной йлощади постоянно находящейся под

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурильным головкам с независимым вращением бурового инструмента.

Целью изобретения является упрощение конструкции и сокращение габа" ритов и массы бурильной головки, а также повышение эффективности гашения отраженных ударных импульсов.

На чертеже изображена предлагае- 1О мая бурильная головка, В корпусе 1 головки размещен вращатель, содержащий мотор 2, вал-шестерню 1, шпиндель 4, буровой инструмент 5 и пяту 6. 15

Ударный узел включает ударный поршень 7, образующий с корпусом 1 переднюю 8 и заднюю 9 рабочие камеры золотник 10» амортизационный поршень 11, заднюю втулку 12, упру- 20 гий элемент 13, напорные каналы 1416, сливной канал 17, командные каналы 18-,20, кольцевые канавки напора 21 и слива 22, газовый аккумулятор 23. 25

Бурильная головка работает следу ощим образом.

Текучая средапод давлениемпо напорному каналу 14 поступаетв переднюю рабочую камеру 8, обеспечивая холостой ход ударного поршня 7. При этом из задней рабочей камеры 9 текучая среда отводится через открытую золотником 10 кольцевую канавку ?2 слива и сливной канал 17. При достижении ударным поршнем 7 положения, изображенного на чертеже (конец холостого хода), его кромка. 24 обеспечивает подвод текучей среды под давлением по командному каналу 18 к торцу 25 золотника 10. К противоположному торцу 26 текучая среда под давлением командным каналом 19 подведена постоянно.

97 2 давлением передней рабочей камеры 8, Поэтому ударный поршень 7 начинает движение в сторону камеры с меньшей активной площадью, совершая рабочий ход и вытесняя текучую среду из передней рабочей камеры 8 частично по каналу 15 в газовый аккумулятор 23 и частично — в напорный канал 16. В конце рабочего хода ударный поршень

7 наносит кдар .по буровому инструменту 5. Непосредственно перед ударом ударный поршень 7 своей кромкой

27 откроет командный канал 18 и сообщит его с командным каналом 20 и сливным каналом 17. Тем самым со сливом будет сообщен торец 25 золотника 10, вследствие чего текучая среда под давлением, через командный (напорный) канал 19, действуя на торец

26, переместит золотник 10 в крайнее заднее положение, При этом будет открыта кольцевая канавка 22 слива и перекрыта кольцевая канавка 21 напора, т.е. подготовлен холостой ход ударного поршня 7.

Рабочий цикл повторяется.

Одновременно с нанесением ударов по буровому инструменту 5 мотор 2 через вал-шестерню 3 и шпиндель 4 осуществляет его вращение. При подаче бурильной головки и соединенных с буровым инструментом 5 штанги и коронки (не показаны) на забой производится бурение.

Осевая реакции от прижатия бурового инструмента 5 к забою, а также от,,раженные от забоя ударные импульсы через пяту 6 передаются на торец 28 бурта амортизационного поршня 11.

Противоположный торец 29 поршня 11, замыкаюпуяй переднюю рабочую камеру 8, постоянно находится под давлением текучей среды, причем площадь торца достаточна для уравновешивания осевой реакции забоя. Благодаря этому теку" чая среда в передней рабочей камере

8 служит гидравлическим подшипником цля вращающегося амортизационного поршня 11 и опирающегося на него че" рез пяту 6 бурового инструмента 5.

Отраженные от забоя ударные импульсы через амортизационный поршень 11 передаются текучей среде, а возникающие в ней вследствие этого импульсы давления по каналам 14 и 15 достигают газового аккумулятора 23, где и гасятся. Упругий элемент 13, размещенный между буртом амортизационного поршня 11 и корпусом 1, предупрежда1258997

4 менявшихся двух, чем достигается упрощение конструкции, сокращение габаритон и массы бурильной головки.

Составитель E. Столбцов

Редактор В. Иванова Техред Л.Олейник Корректор М. Максимишннец

Заказ 5102/33 Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ет черезмерную отдачу поршня 11 при восприятии наиболее сильных отраженных ударных импульсов.

Установка амортизационного поршня в корпусе, при которой поршень своей 5 внутренней поверхностью подвижно и герметично сопряжен с ударным поршнем, а своим задним торцом образует подвижную герметизирующую стенку передней рабочей камеры, позволяет осуществить эффективную гидравлическую амортизацию бурового инструмента и герметизацию передней рабочей камеры одним элементом вместо ранее приУстановка упругого элемента между буртои амортизационного поршня и корпусом позволяет обеспечить эффективное гашение наиболее сильных отраженных ударных импульсов, не допуская черезмерного смещения назад бурового инструмента и связанной с этим потерей энергии удара ударного поршня, чеи повышается надежность конструкции.