Бурильная машина вращательно-ударного действия
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ . РЕСПУБЛИК (51)4 E 21 С 1/12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСНОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ, l3
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4194289/22-03 (22) 25.12.86 (46) 30.10.88. Бюл, У 40 (71} Кузбасский политехнический институт (72) М.К.Якунин (53) 622.233 .62-83 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Ф 1229328, кл, E 21 С 3/20, 1983, Иванов К.И., и Ципкис А.М. Бурение шпуров и скважин самоходными шахтными установками. М.: Недра, 1983, с. 46-50.
ÄÄSUÄÄ 1434993 А 1 (54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА ВРАЩАТЕЛЬНОУДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к горной промышленности,, в частности к устрвам для вращательно-ударного бурения шпуров. Цель изобретения — автоматизация подбора режима бурения в породах различной крепости путем варьирования частоты ударов, времени ударно-срезающего усилия íà рабочем инструменте, а также величины
его заглубления при одновременном повышении надежности конструкции за
1434093 счет снижения влияния инерционности подающего механизма на инструмент.
Бурильная машина включает редуктор
2 в виде сменных шестерен и гидровращатель 1 бурового инструмента.Последний выполнен в виде бура 3, бойка
4, размещенного в корпусе гидроударника 5 с камерами (К) 6-8. В момент удара К 6 рабочего хода бойка 4 через каналы 14,16, К 22 и канал 29 соединяется с напорной магистралью 45.Бурильная машина включает также золотник 24 и основной и дополнительный регулируемые дроссели (РД) 25 и 34 °
При этом РД 34 установлен в напорной
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для вращательно-ударного бурения шпуров, Цель изобретения — автоматизация подбора режима бурения в породах различной крепости путем варьирования частоты ударов, времени ударно-среэающего усилия на рабочем инструменте и величины его заглубления при одновременном повышении надежности конструкции за счет снижения влияния инерционности подающего механизма на инструмент.
На чертеже показана гидрокинемати-. ческая схема бурильной машины, Бурильная машина вращательно-ударного действия состоит из гидровращателя 1, редуктора 2 в виде шестерен (ведомой и ведущей, сидящих на шпонке), рабочего инструмента в виде бура 3, бойка 4, размещенного в корпусе гидроударника 5, камер 6 и 7 соответственно рабочего и холостого хода бойка 4, промежуточной камеры 8, каналов 9 — 14, соединяющих камеры 6, 7 и 8 бойка 4 посредством каналов
15 — 18 с камерами 19 — 23, золотника 24, регулируемого дросселя 25, ка. налов 26 — 28, постоянно соединенных со сливной магистралью канала 29,постоянно соединенного с напорной магистралью перепускного канала 30, размещенного в теле золотника 24, гидронасосов 31 и 32 для подачи бурильмагистрали 35, соединяющей рабочую К
36 гидродатчика 37 с гидронасосом.
Кроме того, РД 25 имеет гидроуправляемую К 40, а РД 34 — гидроуправляемую К 41, Между собой К 40 и 41 соединены .и подключены каналом 42 к напорной магистрали 39 гидровращателя
1. При уменьшении крутящего момента на буровом инструменте уменьшается давление жидкости в напорной магистрали 39 гидровращателя 1. При этом уменьшается гидравлическое сопротивление в РД 25 и 34 и увеличивается частота ударов по хвостовику бура 3.
1 ил.
2 ной головки 33 и вращения рабочего инструмента соответственно, дополнительного регулируемого дросселя 34, установленного в напорной магистрали
35, соединяющей рабочую камеру 36 гидроподатчика 37 с гидронасосом 31, предохранительных клапанов 38 для сбрасывания избыточного давления жидкости в напорной магистрали 35 и на10 порной магистрали 39 гидровращателя.
Дроссель 25 имеет гидроуправляемую камеру 40, а дроссель 34 — гидроуправляемую камеру 41, причем камеры
40 и -41 соединены между собой и подключены каналом 42 к напорной магистрали 39 гидровращателя 1. Дроссель
25 установлен в канале 43, соединяющим камеру 6 рабочего хода бойка 4 с управляющей камерой 20 золотнико20 вого распределителя 44. Другая его управляющая камера 15 постоянно сообщена с каналами 10 и 11 гидроударника 5. Напорная магистраль 45 гидроударника подключена к распределителю 44 через канал 29, а сливная магистраль гидроударника подсоединеиа к распределителю 44 посредством каналов 27 и 28, а к гидроударнику — через канал 26, Бурильная машина работает следующим образом.
В момент удара крмера 6 рабочего хода бойка 4 через каналы 14 и 16, камеру 22 и канал 29 соединяется с
35 напорной магистралью 45. При этом
1434093 камера 7 холостого хода бойка 4 через каналы 9 и 17, камеру 23 и канал 28 соединяется со сливной магистралью. Управляющая камера 19 золот5 .ника 24 через каналы 15 и 11, промежуточную камеру 8 и канал 26 соединяется со сливной магистралью. Управляющая камера 20 через канал 18, регулируемый дроссель 25, канал 13, камеру 6, каналы 14 и 16, камеру 22 и канал 29 соединяется с напорной магистралью 45. Камера 21 через канал 30, камеру 22 и канал 29 соединяется с напорной магистралью 45. 15
Сжимаемая насосом 32 жидкость подается на гидровращатель 1 и гидравлически регулируемый дроссель 25, а насосом 31 — через дроссель 34 в рабочую полость 36 гидроподатчика 37, 20
Включение в работу гидровращателя
1 и гидроподатчика 37 обеспечивается с пульта управления (не показан) °
При нанесении удара бойком 4 по хвостовику бура 3 открывается канал 25
13, через который жидкость, проходя через регулируемый дроссель 25 и канал 18, поступает в камеру 20 золотника 24. В течение некоторого времени, зависящего от гидравлического 30 сопротивления регулируемого дросселя 25, золотник 24 переходит в левое крайнее (по чертежу) положение. В течение этого времени боек 4 под действием сжатой жидкости в камере 6 давит на хвостовик бура 3, обеспечивая прижатие инструмента к забою шпура после удара.
Дроссель 25 управляется гидравлическим давлением жидкости в напорной магистрали 39 гидровращателя 1. С уменьшением давления жидкости уменьшается гидравлическое сопротивление дросселя 25, что сокращает время переброски золотника 24 из правого 45 крайнего положения в левое. В левом положении золотника 24 камера ?3 через канал 29 соединяется с напорной магистралью 45, камера ?2 через канал
27 — со сливной магистралью. При дви жении золотника 24 влево (по чертежу) жидкость из камеры ?! через канал 30 выходит в камеру 22, а из камеры 19 через каналы 15 и 11, промежуточную камеру 8 и канал 26 — в сливную магистраль. Теперь камера 6 рабочего хода бойка 4 через каналы
l4 и 16, камеру 22 и канал 27 соединяется со сливной магистралью, камера 7 через каналы 9 и 17, камеру 23 и каналы 29 — с напорной магистралью
45. Боек 4 совершает холостой ход, перемещаясь вправо. После открытия канала 1О управляющая камера 19 через каналы 15 и 10, камеру 7, каналы
9 и 17, камеру 23 и канал 29 соединяется с напорной магистралью, 45. 3олотник 24 перебрасывается из левого положения в правое. При этом жидкость из камеры 20 вытесняется через каналы 18 и 12, промежуточную камеру 8 и канал 26 в сливную магистраль. Теперь камера 6 рабочего хода бойка 4 соединяется с напорной магистралью
45, боек 4 противодавлением жидкости о тормозится, и начинается его рабочий ход. Золотник 24 в крайних положениях, например в правом, удерживается за счет разности площадей сечения камер ?1 и 22 ° Максимальное давление рабочей жидкости в напорной магистрали 39 гидровращателя 1, создаваемое гидронасосом 32, ограничивается . предохранительным клапаном 38, Мак-. симальному давлению жидкости, вызванному крутящим моментом на валу гидровращателя 1, соответствует максимальное гидравлическое сопротивление дросселя 25, максимальное время переброски золотника 24 из правого крайнего положения в крайнее левое и наибольшее время поджатия бойком 4 хвостовика бура 3. При этом осуществляется минимальное число ударов бойка в единицу времени. В течение этого же времени повышается гидравлическое сопротивление дросселя 34,которое уменьшает объем поступаемой жидкости из напорной магистрали 35 в гидроподатчик 37, что приводит к снижению удельной подачи.
С уменьшением крутящего момента на буровом инструменте (вследствие малой толщины стружки) уменьшается давление жидкости в напорной магистрали 39 гидровращателя 1, уменьшается гидравлическое сопротивление в обоих дросселях ?5 и 34 и увеличивается частота ударов по хвостовику бура 3, Формула изобрет ения
Бурильная машина вращательно-ударного действия, включающая редуктор, гидровращатель бурового инструмента, гидроподатчик, гидроударник с промеСоставитель H.Захаров
Техред Л.Сердюкова
Редактор А,Лежнина
Корректор Л.Патай с
Заказ 5529/34 Тираж 459 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
313035у Иосквау Ж 35у Раушская наб ° y де 4/5 49WOВ М ЮФ В Г
Производственно-пoлиrрa@ичеcкoe предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
5 1434093 6 жуточной камерой, камерами холостого родах различной крепости путем варьк- и рабочего хода бойка, размещенный poBRHHH частоты ударов, времени ударв магистралях гидроударника золотни- но-срезающего усилия на рабочем инстковый распределитель с управляющими . рументе и величины его заглубления
5 камерами, сообщенными с камерами ра- при одновременном повышении надежнос. бочего и холостого хода бойка, дрос- ти конструкции за счет снижения влиясель, установленный в канале, соеди- ния инерционности подающего механизняющем одну из управляющих копер зо- ма на инструмент, машина снабжена долотникового распределителя с камерой g полнительным дросселем, причем посрабочего хода бойка, и напорные маги- ледний и основной дроссели имеют гидстрали гидровращателя, гидроударни- роуправляемые камефы, которые гидравка и гидроподатчика, о т л и ч а ю — лически соединены между собой, при щ а я с я тем, что, с целью автома- этом дополнительный дроссель размещен ,тизации подбора режима бурения в по- g в напорной магистрали гидроподатчика.