Гидропривод бурильной машины

 

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить производительность машины за счет автомати зации и снижершя непроизводительных потерь времени на процессах обратного хода нагруженного грунтом бура, разброса грунта и возврата бура к скважине . Гидропривод включает гидроцилиндр (ГЦ) 17 подачи с полостью 18 подъема, гидромотор (Г) 16 вращателя, распрег гб а & (Л Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (504 Е21 С 508

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4043400/22-03 (22) 26.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. У 29 (71) Научно-производственное объединение "Дормаш" (72) М.А.Плотко (53) 622.233.62 (088.8) ,(56) Авторское свидетельство СССР

У 595504, кл. Е 21 С 5/08, 1972.

Авторское свидетельство СССР

У 1010263, кл. Е 21 С 5/08, 1981..

„„SU„„1328508 A 1 (54) ГИДРОПРИВОД БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить производительность машины за счет автомати.зации и снижения непроизводительных потерь времени на процессах обратного хода нагруженного грунтом бура, разброса грунта и возврата бура к скважине. Гидропривод включает гидроцилиндр (ГЦ) 17 подачи с полостью 18 подъема, гидромотор (Г) 16 вращателя, распре1328508 да. делитель ГЦ 17. Они сообщены магистралями 21,22 соответственно с ГЦ 17 и

Г 16. Сервоцилиндры 23, 28 имеют направленные навстречу друг другу штоки

37, 38. Шток 37 имеет кулачок 24„ а шток 38 — конечный выключатель 29, контакты которого размещены в цели реле 36 времени и электромагнита (ЭМ) ,9 включения подъема. Одна из рабочих полостей 26,30 каждого сервоцилиндра

23, 28 сообщена с магистралью 21, сообщающей полость 18 с распределиI

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидроприводам бурильных машин цикличного действия, предназначенных для образования скважин в породах средней крепости и грунтах.

Целью изобретения является повь ше— ние производительности машины за счет автоматизации и снижения непро тз водительных потерь времени на процес- " сах обратного хода нагруженного грунтом бура, разброса грунта и возврата бура к скважине.

На фин. 1 показана принципиальная гидравлическая схема гидропривода бурильной машины; на фиг,2-4 — позиции штоков сервоцилиндров соответственно при максимальном, минимальном давлении в магистрали и в момент срабатывания концевого выключателя, на 20 фиг.5 - принципиальная электрическая схема основных элементов гидроприво.Гидропривод бурильной машины со- 25 держит гидробак 1, насос 2, предох-" ранительно-разгрузочный клапан 3 с электромагнитом 4, редукционный клапан 5, регулятор 6 мощности, распре-. делитель 7 с электромагнитами 8 и 9 зо выключения и включения подъема соответственно, распределитель 10 с электромагнитами 11 и 12„ распределитель

13 с электромагнитом 14, гидроклапан

15 давления, гидромотор 16 вращателя„,. гидроцилиндр 17 подачи с полостями

18 и 19 подъема и опускания соответс-твенно. обратный клапан 20, магистраль телем 7. При бурении и включении ЭМ

4, 8, 11 поток рабочей жидкости поступает в полость 19 опускания ГЦ 17 и в Г16. Происходит вращение бура, а при его подъеме с грунтом - выдвижение штока 38. На поверхности он касается кулачка 24, обеспечивая в итоге обесточивание ЭМ 9. Далее происходит вращение бура по разбросу грунта на поверхности земли и последующая его подача и вращение. Цикл повторяется. 5 ил.

2i подъема, магистраль 22 опускания, сервоцилиндр 23 с кулачком 24, полосO тями 25 и 26 и пружиной 27, сервоцилиндр 28 с концевым выключателем 29 (например,,электровыключателем), полостями 30 и 31 и пружиной 32, дроссель 33, обратный клапан 34, фильтр

35 н реле 36 времени.

Кулачок 24 расположен на штоке 37 сервоцилиндра 23., а выключатель 29на штоке 38 сервоцилиндра 28, причем контакты 39 выключателя 29 расположены в цепи 40 (фиг.5) реле 36 времени и цепи 41 электромагнита 9 включения подьема (буквами КРВ обозначены контакты реле 36 времени).

Распределитель 7 служит для управления гидроцилиндром 17 подачи, а распределитель 10 — для управления гидромотором 16 вращателя. РедукционньЖ клапан 5 предназначен для изменения усилия подачи.и пропускает рабочую жидкость только в одном направлении,. используемом при опускании бура, а обратный клапан 20 — для пропуска потока параллельно редукционному клапану 5 при подъеме бура.

Регулятор б мощности представляет собой гидроцилиндр с подпружиненным штоком, поршневая полость которого соединена с напорной магистралью насоса 2, и управляет работой редукционного клапана 5. Чем меньше давление в напорной магистрали насоса 2, тем на меньший перепад давления настраивается редукционный клапан 5„ и соответственно, с большим усилием з 13 идет подача при бурении скважины.

Шток гидроцилиндра 17 подачи закреплен неподвижно, а гильза совершает возвратно-поступательное и вращательное движения.

В штоке гидроцилиндра 17 имеются два канала дпя прохода рабочей жидкости в полости 18 и 19.

Бур установлен на торце гильзы, которая имеет квадратное сечение по наружному периметру. Гильза пропущена через шестерню редуктора-вращателя для передачи крутящего момента от ва-, ла гидромотора 16,который установлен на том же редукторе-вращателе.

Распределитель 13 предназначен для подачи давления в камеру управления гидроклапаном 15 давления.

При выключенном электромагните 14 распределитель 13 передает давление от магистрали 22, что обеспечивает начало вращения гидромотора 16 при внедрении бура в грунт (при повышении давления в полости 19). При включенном электромагните 14 распределитель .13 передает давление от напорной магистрали насоса 2,.что обеспечивает вращение вала гдиромотора 16 вне зависимости от подачи (например, при разработке вынутого из скважины грунта).

Сервоцилиндры 23 и 28 предастав ляют собой гидроцилиндры двустороннего действия с управлением от давления в магистрали 21 и от действия пружин 27 и 32, В сервоцилиндре 23 пружина 27 расположена в штоковой полости 25 и имеет небольшое усилие, достаточное для перемещения. поршня со штоком 37, Г

В полости 26 установлены дроссель

33 и обратный клапан 34, которые подключены к магистрали 21. Полость 25 соединена со сливом. В сервоцилиндре

28 пружина 32 расположена в поршневой полости 30 и в ее установочном положении, при выдвинутом штоке 38, создает усилие, преобразованное в давление, несколько превьппающее давление в магистрали 21 в период подъема шнека с грунтом над поверхностью земли. Оба сервоцилиндра 23 и 28 расположеные конструктивно напротив друг друга с соблюдением зазора д (фиг.2) между штоками 37 и 38 при наибольшем давлении в магистрали 21.

Дроссель 33 предназначен для регулирования скорости выдвижения штока

28508

38 с концевым выключателем 29. Настройкой дросселя 33 регулируется длительность времени полного выхода бура с грунтом из скважины, что необходимо для более эффективного разброса земли вокруг пробуренной скважины.

Обратный клапан 34 предназначен для пропуска потока в обратном направлении.

Реле 36 времени необходимо для регулирования времени разброса, что обусловлено различной прилипаемостью грунта к шнеку бура. Реле 36 времени

15 настраивает оператор для данной мест.ности в зависимости от свойств породы, наличия влаги и других параметров, Гидропривод бурильной машины. рабо2р тает следующим образом.

В статическом положении (при "нейтральных"позициях распределителей

7 и 10, т.е. при обесточенных всех электромагнитах) насос 2 нагнетает

25 рабочую жидкость через клапан 3 и фильтр 35 в гидробак 1. Гидромотор.

16 и гидроцилиндр 17 подачи отключены. Шток 37 с кулачком 24 сервоцилиндра 23 втянут, а шток 38 с выключа30 телем 29 сервоцилиндра 28 выдвинут (фиг.3). Шток регулятора 6 мощности втянут и редукционный клапан 5 настроен на наименьший допустимый перепад давления, при.котором на выходе

Зэ .имеется наибольшее допустимое давление из условия прочности штока гидроцилиндра 17 подачи, а также усилие, не превышающее массу машины (из усло вия ее устойчивости).

4Q При бурении включаются электромаг" ниты 4,8 и 11. Поток рабочей жидкости .делится и поступает через распределитель 7, редукционный клапан 5 по магистрали 22 в полость 19, а также

45 через распределитель 10 и гидроклапан 15 давления в гидромотор 16..

При соприкосновении бура с грунтом давление в магистрали 22 открывает гидроклалан 15 давления и поток

50 поступает к гидромотору 16. Происходит подача и вращение бура. Давление от магистрали 22 передается также к регулятору 6 мощности, который управляет редукционным клапаном 5, 55 обеспечивая оптимальное усилие подачи в зависимости от крутящего момента на буре.

При бурении сливное давление от магистрали 21 распространяется в по5 132850 ласти 26 и 31. Оно определяется сопротивлением в фильтре 3S (т,е.достаточно небольшое). Штоки 37 и 38 сервоцилиндров 23 и 28 занимают позиции в соответствии с фиг.3.

При подъеме бура с грунтом давле ние в магистрали 21 возрастает до максимального, что обусловливает одновременное полное выдвижение штока

37 с кулачком 24 и втягивание штока fg

38 с выключателем 29.

При приближении бура с грунтом к поверхности земли давление в магистрали 21 снижается и шток 38 с выклю- 15 чателем 29 под действием пружины 32 выдвигается. Шток 38 с кулачком 24 остается в прежней позиции — в выдвинутом положении. При выходе на поверх-ность земли давление в магистрали 21 2ц резко снижается, шток 38 выдвигается и касается кулачка 24. Происходит срабатывание выключателя. 29. При этом обесточивается электромагнит 9 включения подъема и включается реле 36 25 времени, которое контактом КРВ (фиг.

5) включает электромагниты 4, 11 и 14,:

Происходит работа гидромотора 16— вращение. бура по разбрасу .грунта на паВерхность земли вокруг скважины. 30

Далее реле 36 времени производит останов вращения, т.е. отключает элек.тромагнит 14 и включает контактам

КРВ (фиг.5) электромагнит 8, Происходйт подача и вращение бура, Цикл работы повторяется.

8,4

Гидропривод имеет регулировку, При изменении зазора g за счет перемещения одного из сервоцилиндров 23 и 28 осуществляется настройка автоматики на оптимальные условия в зависимости от свойств грунта.

Формула изобретения

Гидропривод бурильной машины, вклю чающий гидроцилиндр подачи с полостью подъема, гидромотор вращателя, распределитель гидроцилиндра подачи с элект-. рамагнитам включения подъема и распределитель гидромотара вращателя, сообщенные магистралями соответственно с гидроцилиндром подачи и гидромотором вращатепя, концевой выключатель и реле времени, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения производительности машины за счет авто" матизации и снижения непроизводительных потерь времени на процессах обратнога хода нагруженного грунтом бура, разброса грунта и возврата бура к скважине, гидрапривод снабжен сервоцилиндрами са штоками, которые направлены навстречу друг другу, причем шток одного. из сервоцилиндров имеет. кулачок, а на штоке другого сервоци-. линдра размещен конечный выключатель, Контакты которого расположены в цепи реле времени и электромагнита включения подъема, при этом одна из рабочих полостей каждого сервоцилиндра сообщена с магистралью, соединяющей полость подъема гидрацилиндра подачи с ега распределителем.

1328508

Составитель В.Захаров

Редактор И, Николайчук Техред JI. Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3463/35 Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгор д, у . p о л.П оектная 4