Ударно-струйное гидравлическое устройство

 

Изобретение относится к области горной пром-сти, в частности к ударным механизмам буровых устр-в и позволяет повысить КПД устр-ва и его п производительность за счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости назабой. Устр-во содержит корпус 1, распределительный узел 7, поршень-боек (ПБ) 2, рабочий инструмент 3, насадок 10 с каналом, слив

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Е 21 С 3/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 38689)9/22-03 (22) )4.03.85 (46) 30.0).87. Бюл. У 4 (7)) Донецкий политехнический институт (72) Г.М. Тимошенко, С.А. Селивра, П.Ф. Зима, В .Г, Тимошенко, А.Ф. Яценко и В.И. Сикоруский (53) 622.232.72:622.26(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 393402, кл. E 21 С 3/20, )97Q.

Авторское свидетельство СССР

У 6)3098, кл. E 21 С 3/20, )976..80 1286762 А 1 (54) УДАРНО-СТРУЙНОЕ ГИДРАВЛИЧЕСКОЕ

УСТРОЙСТВО (57) Изобретение относится к области горной пром-сти, в частности к ударным механизмам буровых устр-в и позволяет повысить КПД устр-ва и его производительность за счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости на забой. Устр-во содержит корпус 1, распределительный узел 7, поршень-боек (ПБ) 2, рабочий инстру- мент 5, насадок 1О с каналом, слив1286762 ную и напорную магистрали и элемент лический удар и волна высокого давзадержки в виде трубопровода (Т) 8. ления, движущаяся по Т 13, открывает

Корпус 1 образует с ПБ 2 камеры пря- ОК 11. Вода под высоким давлением по мого 3 и обратного 4 хода. Узел 7 T 12 истекает иэ насадок 10, разрупосредством Т 8 гидравлически связан шая породу. При подходе волны к узлу с камерой 3 и обратным клапаном (OK) 7, она отражается и по Т 8 в сторону

11. Он установлен в канале насадка камеры 3 движется волна низкого дав10, соединенного с камерой 3. При ления. Давление в камере 3 падает подготовке устройства к работе ПБ 2 и ПБ 2 совершает обратный ход. При перемещают в верхнее положение. За- закрытии ОК 11 доступ воды к насадтем включают узел 7 и по Т 8 вода кам 1 0 прекращается ° Т, обр., поступает в камеру 3, перемещая ПБ время истечения воды иэ на—

2 вниз. При этом ПБ 2 наносит удар садок 10 определяется длиной Т по инструменту 5. Возникает гидрав-. - 8. 1 ил, Изобретение относится к горной промышленности, в частности к ударным механизмам буровых устройств.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и повышение производительности разрушения крепких пород.

На чертеже изображена принципиальная схема ударно-струйного гидравлического устройства.

В корпусе 1 размещен поршеньбоек 2, образующий с ним камеры прямого хода 3 и обратного хода 4.

Соосно поршню-бойку 2 в корпусе l размещен рабочий инструмент 5. Трубопровод 6 напорной магистрали служит для подвода воды к распределительному узлу 7. Напорная камера распределительного узла 7 соединена элементом задержки, выполненном в виде трубопровода 8 с камерой прямого. хода 3 ударного поршня 2. Переводная трубка 9 служит для подвода воды в камеру обратного хода 4. Насадок 10 с каналом для истечения рабочей жидкости на забой через обратный клапан 11 трубопроводами 12 и 13 гидравлически связан с камерой прямого хода 3. Патрубок 14 сливной магистрали служит для сброса жидкости в атмосферу.

Принцип работы ударно-струйного гидравлического устройства следующий.

В исходном положении распределительный узел 7 перекрывает доступ воды иэ напорной камеры в трубопро5

t0 вод 8. В тако положении трубопровод

8 элемента задержки связан со сбросным патрубком 14. По переводной трубке 9 вода из трубопровода 6 пос" тупает в камеру обратного хода,4 и поршень-боек 2 перемещается вверх, совершая обратный ход, вытесняя воду иэ камеры прямого хода 3 по трубопроводу 8 в атмосферу через распределительный узел 7 и патрубок 14. Переместившись в крайнее верхнее положение, поршень-боек 2 останавливается, и устройство готово к работе.

При включении распределительного узла 7 вода из трубопровода 6 начинает поступать в трубопровод 8 и далее в камеру прямого хода 3. Под действием давления воды со стороны камеры прямого хода поршень-боек 2 начинает перемещаться вниз, вытесняя воду из камеры обратного хода по переводной трубке 9 в трубопровод 6.

В конце прямого хода поршень-боек

2 наносит удар по инструменту 5, что приводит к резкому его торможению и остановке. При движении поршня бойка 2 вниз вода в трубопроводе 8 разгоняется до скорости, определяю30 щейся произведением скорости движения поршня-бойка 2 на отношение площадей поршневой поверхности поршнябойка 2 к сечению трубопровода 8.

Таким образом, при правильном выборе этого отношения скорость движения воды в трубопроводе 8 может значительно превысить предударную скорость

Формула изобретения

Составитель Е. Столбцов

Редактор А. Гулько Техред М.Ходаикч Корректор Н. Король

Заказ 7693/32 Тираж 455 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

3 12867 движения поршня-бойка 2, что при его резком торможении приведет. к возникновению гидравлического удара, давление при котором в камере прямого хода превысит подводимое. По трубопроводу 8 волна высокого давления начинает распространяться в сторону распределительного узла 7 а по трубопроводу 13 к обратному клапану 11.

Так как обратный клапан 11 настроен на величину подводимого давления воды, то при подходе волны высокого давления он открывается и вода под высоким давлением по трубопроводу 12 истекает через насадок 10, производя гидравлическое разрушение породы.

В момент подхода волны высокого давления к распределительному узлу 7 подача воды иэ трубопровода 6 в трубопровод 8 прекращается и трубопровод 8 соединяется с патрубком 14.

Происходит отражение и по трубопроводу 8 начинает распространяться в сторону камеры прямого хода 3 волна низкого давления (давление близкое к атмосферному). При подходе отраженной волны к камере прямого хода

3 давление в ней резко падает и поршень-боек 2 под действием давления воды со стороны камеры обратного хода 4 начинает совершать обратный ход. Низкое давление по трубопроводу 13 передается обратному клапану

l1, который закрывается, и доступ воды к насадку 10 прекращается. Та- 35 ким образом длительность истечения воды из насадка 10 определяется длиной трубопровода 8. Вода из камеры прямого хода 3 выдавливается поршнем-бойком 2 через ударный трубо- 40 провод 8 и патрубок 14 в атмосферу.

62 4

В конце обратного хода распределительный узел перекрывает сброс воды в атмосферу через патрубок 14 и вода из трубопровода 6 начинает поступать в камеру прямого хода 3 по трубопроводу 8. Поршень-боек 2 тормозится и начинает совершать прямой ход. Цикл повторяется.

Использование предлагаемого ударно-струйного гидравлического устройства обеспечивает повышение КПД преобразования энергии подводимого потока воды, повышение производительности разрушения крепких пород за счет увеличения мощности, затрачиваемой на разрушение.

Ударно-струйное гидравлическое устройство, содержащее распределительный узел, поршень-боек, .образующий с корпусом камеры прямого и обратного ходов, рабочий инструмент, насадок с каналом для истечения рабочей жидкости на забой, а также сливную и напорную магистрали, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения КПД устройства и его производительности sa счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости на забой, устройство снабжено элементом задержки, выполненным в виде трубопровода, посредством которого распределительный узел гидравлически связан с камерой прямого хода и обратного клапана, установленного в канале насадка, при этом укаэанный канал соединен с камерой прямого хода.