Бурильная машина вращательно-ударного действия

 

Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения - повышение скорости бурения за счет варьирования времени ударного вращения инструмента при изменении физико-механических свойств породы. Машина включает редуктор, гидродвигатель вращения бурового инструмента с его напорной магистралью (НИ), гидроударник с промежуточной камерой. (К) и К рабочего , и холостого хода бойка, установленный в магистралях гидроударника золотниковый распределитель (Р) с управляющими К, сообщенными с К рабочего и холостого хода. В канале, соединяющем одну из таравляющих К золотникового Р с К рабочего хода бойка, размещен дроссель. Последний имеет гидроуправляемую К для изменения его сопротивления5 подсоединенную к НМ гидродвигателя., В момент удара бойка по хвостовику бура жидкость через дроссель в управляющую К золотникового Р. В течение некоторого .времени, зависящего от гидравлического сопротивления дросселя, Р перебрасывается в крайнее положение, при этом боек под действием жидкости в К рабочего.хода бойка давит на хвостовик бура5 выполняя роль механизма подачи бурового инструмента. Дроссель управляется через гидроуправляемую К гидравлическим давлением жидкости IM гидродвигателя. С уменьшением давления уменьшается период переброски Р в другое крайнее положение. 1 ил iS 4 Од сл ч Ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5p 4 E 21 С 1/12

113

1 р

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 41 9 4288/22-03 (22) 26,12.86 (46) 07.11.88. Бюл. Р 41 (71) Кузбасский политехнический институт (72) В,И,Захаров и М.К.Якунин (53) 622.233.52-83(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1229328, кл. Е 21 С 3/20, 1984.

Иванов К.И., Ципкис А.М, Бурение шпуров и,скважин самоходными шахтными установками, — М.:Недра, 1983, с.46-50. (54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА ВРАЩАТЕЛЬНОУДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель изобретения — повышение скорости бурения за счет варьирования времени ударного вращения инструмента при изменении физико-механических свойств породы, Машина включает редуктор, гидродвигатель враще- ния бурового инструмента с его напорной магистралью (НМ), гидроударник с промежуточной камерой,(К) и К рабо„. „, 1435770 А 1 чего, и холостого хода бойка, установленный в магистралях гидроударника эолотниковый распределитель (P) с управляюпыми К, сообщенными с К рабочего и холостого хода, В канале, соединяющем одну из управляющих К золотникового P с К рабочего хода бойка, размещен дроссель, Последний имеет гидроуправляемую К для изменения его сопротивления, подсоединенную к НМ гидродвигателя„ В момент удара бойка по хвостовику бура ющкость через дроссель поступает в управляющую К золотникового P. В течение некоторого времени, зависящего от гидравлического сопротивления дросселя, Р перебрасывается в крайнее положение, при этом боек под действием жидкости в

К рабочего хода бойка давит на хвос- ( товик бура, выполняя роль механизма подачи бурового инструмента. Дроссель 2 управляется через гидроуправляемую

К гидравлическим давлением жидкости

НМ гидродвигателя. С уменьшением 4ь давления уменьшается период переброс- фф ки Р в другое крайнее положение. 1 ил ф(1435770

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для вращательно-ударного бурения шпуров, Целью изобретения является повышение скорости бурения за счет варьирования времени ударного вращения инструмента при изменении физико-механических свойств буримой породы.

На чертеже показана гидрокинематическая схема бурильной машины.

Бурильная машина состоит из редуктора в виде шестерен 1 (ведомой и ведущей), сидящих на шпонке (не показа- 15 ны) гидродвигателя 2 вращения бурового инструмента в виде бура 3, бойка 4, камер 5 и 6 соответственно рабочего и холостого хода бойка 4, промежуточной камеры 7, каналов 8 — 13, соединяющих 20 камеры 5 и 6 бойка 4 посредством каналов 14 — 17 с управляющими камерами

18 и 19 и камерами 20 - 22 золотника

23, регулируемого дросселя 24, установленного в канале 25, соединяющем камеру 5 рабочего хода бойка 4 с управляющей камерой 19 золотника 23, обеспечивающей холостой ход бойка 4, каналов 26 — 28, постоянно соединенных со сливной магистралью 29, ка.— нала 30, постоянно соединенного с напорной магистралью 31, перепускного канала 32 зопотника 23, гидронасоса

33, клапана 34, сбрасывающего избыточное давление жидкости, Золотниковый распределитель 35 расположен в напорных 30 и сливных 29 магистралях гидроударника 36. Гидроуправляемая камера 37 для изменения сопротивления дросселя 24 подсоединена к напорной 40 магистрали 38 гидродвигателя 2.

Бурильная машина работает следующии образом.

Перед ударом по хвостовнку бура 3 камера 5 рабочего хода бойка 4 через каналы 13 и 15, камеру 21 и канал 30 соединяется с напорной магистралью 31, При этом камера 6 холостого хода через каналы 8 и 16, камеру 22 и канал

28 соединяется со сливной магистралью

29. Управляющая камера 18 распределителя 35 через каналы 14 и 10, промежуточную камеру 7 и канал 26 соединяется со сливной магистралью 29, Управляющая камера 19 через какал 17,, регупируемый дроссель 24, канал 12,„ камеру 5 рабочего хода бойка 4, каналы 13 и 15, камеру 21 и канал 30 соединяется с напорной магистралью 31„

Камера 20 через канал 32, камеру 21 и канал 30 соединяется с напорной магистралью 31.

В момент нанесения удара бойком 4

Но хвостовику бура 3 открывается канал 12, через который жидкость, проходя через регулируемый дроссель 24 и канал 17, поступает в управляющую камеру 19 золотника 23. B течение некоторого времени, зависящего от гидравлического сопротивления регулируемого дросселя 24, золотник перебрасывается в крайнее левое положение.

В течение этого времени боек 4 под действием жидкости в камере 5 рабочего хода давит на хвостовик бура 3, выполняя роль механизма подачи бурового инструмента, Регулируемыи дроссель 24 управляется через камеру 37 гидравлически давлением жидкости в напорной магистрали 38 гидродвигателя 2, при этом с уменьшением давления уменьшается гидравлическое сопротивление дросселя 24 и, следовательно, уменьшается период времени переброски золотника 23 из крайнего правого в крайнее левое положение, В крайнем левом положении золотника камера 22 через канал 30 соединяется с напорной магистралью 31, камера 21 через канал 27 — со сливной магистралью 29. При движении золотника 23 влево жидкость из камеры 20 через перепускной канал 32 в теле золотника 23 выходит в камеру 21, а из камеры 18 через каналы 14 и 10, промежуточную камеру 7 и канал 26в сливную магистраль 29, Теперь камера 5 рабочего хода бойка 4 через каналы 13 и 15, камеру 21 и канал 7. соединена со сливной магистралью 29, камера 6 холостого хода через каналы 8 и 16, камеру 22 и канал 30 — с напорной магистралью 31. Боек 4 совершает холостой ход, перемещаясь вправо, После открытия канала 9 управляемая камера 18 через каналы 14 и 9, камеру 6 холостого хода бойка

4, каналы 8 и 16, камеру 22 и канал

30 соединяется с напорной магистралью

31. Золотник 23 перебрасывается из крайнего левого положения в правое.

При,этом жидкость из камеры 19 вытесt няется через каналы 17 и ll, проме" жуточную камеру 7, канал 26 в сливную магистраль 29. Теперь камера 5 рабочего хода бойка 4 соединяется с напорной магистралью 31, боек 4 проти- .

1435770

Составитель В.Захаров

Редактор Г.Волкова Техред N.Õîäàíÿ÷ Корректор В.Бутяга

Заказ 5624/31 Тираж 459, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 водавлением жидкости тормозится, начинается его рабочий ход и т.д.

Золотник 23 в крайних положениях, например в правом, удерживается за счет разности площадей сечений камер 20 и 21. Максимальное давление рабочей жидкости в напорной магистрали 31 гидродвигателя 2, создаваемое гидронасосом 33, ограничивается предохранительным клапаном 34. Максимальному давлению жидкости соответствует максимальное гидравлическое сопротивление регулируемого дросселя 24, максимальное время переброс- 1g ки золотника 23 из крайнего правого . в крайнее левое положение и время поджатия бойком 4 (после удара) хвостовика бура 3; и следовательно, минимальное число ударов бойка 4 в еди- 2О ницу времени. С уменьшением момента сопротивления на буровом инструменте уменьшается давление жидкости в напорной магистрали 38 гидродвигателя

2, что приводит к увеличению числа 25 ударов бойка 4 по хвостовику. При этом остаются неизменными длина разгона бойка 4 и энергия его удара.

Формула изобретения

Бурильная машина вращательно-ударного действия, включающая редуктор, гидродвигатель вращения бурового инструмента, гидроударник с промежуточной камерой, камерами рабочего и холостого ходов бойка, установленный в магистралях гидроударника золотниковый распределитель с управляющими камерами, сообщенными с камерами рабочего.и хвостового ходов бойка, дроссель, размещенный в канале, соединяющем одну из управляющих камер золотникового распределителя с камерой рабочего хода бойка, и напорную магистраль гидродвигателя вращения бурового инструмента, отличающаяся тем, что, с целью повышения скорости бурения за счет варьирования времени ударного вращения инструмента при изменении физико-механических свойств породы, дроссель имеет гидроуправляемую камеру для изменения em сопротивления, причем гидроуправляемая камера подсоединена к напорной магистрали гидродвигателя вращения бурового инструмента.