Гидропривод бурильной установки

 

Изобретение относится к области горной промышленности, к гидросистемам бурильных установок (БУ) горных машин для бурения шпуров. Целью изобретения является повышение надежности гидросистемы в работе и оптимизации буровых операций за счет осуществления соответственно параллельного и последовательного включения силовых элементов гидропривода при подаче и реверсе рабочего инструмента. Гидросистема БУ имеет гидромотор (ГМ) 8 вращения и гидроцилиндр (ГЦ) 9 подачи. Вход 30 ГМ 8 сообщен через обратный клапан 32 и гидрораспределителем (ГР) 4 и параллельно с полостью 17 подачи ГЦ 9. Выход 36 ГМ 8 сообщен параллельно с напорным гидроклапаном 14 и гидроклапаном ИЛИ 13, второй вход 37 которого сообщен с гидромагистралью 15, сообщающей полость 18 реверса ГЦ 9 с ГР 4. Гидролиния 19 управления гидроклапана 14 подключена к выходу 38 гидроклапана ИЛИ. При работе гидросистемы БУ подача осуществляется при параллельном прокачивании рабочей жидкости через ГМ 8 и ГЦ 9, а при реверсе осуществляется последовательная прокачка рабочей жидкости сначала через ГЦ 9, а затем через ГМ 8. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5Ц5 Е 21 С 5/08

,ВФ ф ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4351101/23-03 . (22) 30.09.87 (46) 07.08.90. Б . Ю 29 (71) Ясиноватский филиал по проходческому оборудованию Института "Гипромашобогащение" (72) A.Г. Канатаев, Г.Г. Харченко, В.Г. Нестеренко, Е.Д. Величко, В.M. Турусов, Н.С. Желобкович и В.А. Гарькавый (53) 622.233 ° 055(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1460235, кл. Е 21 С 1/00, 30.07.87.

Авторское свидетельство СССР

1518508, w. E 21 C 5/08, 20.10 87.

„„SU„„1583598 А 1

2 (54) ГИПРОСИСТЕМА БУРИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидросистемам бурильных установок (БУ) горных машин для бурения шпуров. Целью изобретения является повышение надежности работы гидросистемы и оптимизация буровых операций за счет осуществления соответственно параллельного и последовательного включений силовых элементов гидропривода при подаче и реверсе рабочего инструмента. Гидросистема БУ имеет гидромотор (ГМ) 8 вращения и гидроцилиндр (ГЦ) I583598!

3 9 подачи. Вход 30 ГМ 8 сообщен через

,обратный клапан 7 с гидрораспредели,телем (ГР) 4 и параллельно с полостью !

17 подачи ГЦ 9. Выход 36 ГМ 8 сообщен параллельно с напорным гидрокла5 паном 14 и гидроклапаном ИЛИ 13, второй вход 37 которого сообщен с гидромагистралью l6, сооЬщающей полость

18 реверса ГЦ 9 с ГР 4. Гидролиния 19 ц1 управления гидроклапана 14 подключена к выходу 38 гидроклапана ИЛИ. При работе гидросистемы БУ подача осуществляется при параллельном прокачивании рабочей жидкости через ГМ 8 и

ГЦ 9, а при реверсе осуществляется последовательная прокачка рабочей жидкости сначала через ГЦ 9, а затем через IN 8. 1 ил, Изобретение относится к горной

1= промышленности, в частности к гидро1 ,системам навесных Ьуровых устройств ,для Ьурения шпуров.

Целью изобретения является повы шение надежности работы гидросисте1 мы и оптимизация Ьуровых операций за

,,счет осуществления соответственно, параллельного и последовательного включений силовых элементов гидропривода при подаче и реверсе рабочего инструмента.

На чертеже показана бурильная установка горной машины с принципиальной схемой гидросистемы установки.

Бурильная установка горной машины включает гидробак 1, насос 2 посто янной производительности, предохра нительный гидроклапан 3, гидрорас-, пределитель 4 с электромагнитами 5 и 6, обратный гидроклапан 7, гидромотор 8 вращения, гидроцилиндр 9 по35 дачи бурового инструмента 10, гидродроссель 11 с обратным клапаном 12, гидроклапан ИЛИ l3, напорный гидроклапан 14, фильтр 15, гидромагист- 40 раль 16, подсоединенную к поршневой полости 17 подачи, штоковую полость

18 реверса, управляющую гидролинию

19 управления, гидромагистраль 20 реверса, трос 21, двойные ролики 22, 45 трос 23 ролики 24 и 25, станину 26, каретку 27, нижний 28 и верхний 29 полиспасты. Корпус гидроцилиндра

9 подачи закреплен на станине 26 неподвижно, а его шток механически через двойной блок роликов 22 соединен тросом 21 нижнего полиспаста 28 и тросом 23 верхнего полиспаста 29 соответственно через ролики 24 и 25 с кареткой 27 с возможностью соверше>5 ния возвратно-поступательного движения гидромотора 8 вращения бурового инструмента 10. Вход 30 гидромотора 8 сообщен гидрокагистралью 16 с поршневой полостью 9 и с напорной гидромагистралью 31 насоса 2 через обратный клапан 7 и гидрораспределитель 4, причем вход 32 клапана 7 в гидромагистрали 33 (связывающей вход 30 гидромотора 8 и гидрораспределитель

4) направлен в сторону гидрораспределителя 4. Один вход 34 гидроклапана ИЛИ 13 подключен параллельно к входу 35 напорного гидроклапана 14 и к выходу 36 гидромотора 8, а другой вход 37 гидроклапана ИЛИ 31 подключен к гидромагистрали 16, связывающей поршневую полость 17 гидроцилиндра 9 и вход 30 гидромотора 8.

Выход 38 гидроклапана ИЛИ подсоединен к гидролинии 19 управления напорным гидроклапаном 14.

Гидросистема бурильной установки работает следующим образок.

При обесточенных электромагнитах

5 и 6 насос 2 разгружен, т.е. рабочая жидкость через гидрораспределитель 4 с открытым центром с минимальными потерями возвращается в гидробак 1, не совершая работы., При включении электромагнита 6 рабочая жидкость через гидрораспределитель 4, гидроклапан 7 поступает к гидромотору 8 и в полость выдвижения 17 подачи гидроцилиндра 9 . Слив рабочей жидкости из гидромотора 8 вращения происходит через гидроклапан 14,,управляемый через гидроклапан ИЛИ 13, а иэ полости 18 реверса гидроцилиндра 9 через гидродроссель 11 с обратным клапаном

12 и далее через гидрораспредепитель

4. фильтр 15 в гидробак 1.

Происходит выдвижение штока гидроцилиндра 9 с одновременным вращением гидрсмотора 8 и поступательным движением каретки 27 с буровым инструментом 10 относительно станины 26 через полиспасты 28 и 29 состоящие иэ тросов 21 и 23, двух роликов 22, сое30

5

15 диненных со штоком гидроцилиндра 9 подачи, и роликов 24 и 25, своЬодно вращающихся относительно станины 26.

В результате происходит рабочая подача бурового инструмента 10. Одновременность выдвижения штока гидроцилиндра 9 подачи и вращения гидромотора 8 обеспечивается регулировкой напорного гидроклапана 14 и гидродросселя 11.

В процессе рабочей подачи, т.е. выдвижения штока гидроцилиндра с одновременным вращением гидромотора 8, происходит автоматическое перераспределение потока рабочей жидкости в зависимости от усилий сопротивления с использованием всей:-нергии потока рабочей жидкости. Оптимальный режим бурения, в том числе оптимальное соотношение между величинами крутящего момента на гидромоторе 8 вращения бурового инструмента 10 и усилия подачи на гидроцилиндре 9, достигается в результате оптимального соотношения параметров гидромотора 8 вращения и гидроцилиндра 9 подачи, выявленных опытным путем при регулировке напорного гидроклапана 14, выполняющего функции переливного клапана.

При изменении условий работы, т.е. при использовании бурильной установки для работы в породах с другой крепостью, необходимо изменить давление настройки напорного гидроклапана 14 и отрегулировать гидродроссель 11 для обеспечения стабильной работы бурильной установки. При включении электромагнита 5 рабочая жидкость от насоса

2 поступает через гидрораспределитель

4, обратный клапан 12 гидродросселя

ll в полость 16 реверса гидроцилиндра 9.

Слив рабочей жидкости из полости

17 гидроцилиндра 9 происходит через гидромотор 8, гидроклапан 14, управляемый через гидроклапан ИЛИ 13 давлением в полости 18 гидроцилиндра подачи, и фильтр 15 в гидробак 1.

Сливаемый поток рабочей жидкости из полости lj подачи гидроцилиндра 9 создает давление на обратный клапан

7 и проходит через гидромотор 8, заставляя его вращаться, предотвращая этим заклинивание бурового инструмента 10, При этом гидроклапан 14 не создает сопротивления, так как он открыт через гидроклапан ИЛИ 13 дав83598 лением в полости 18 реверса, т.е. уменьшаются энергозатраты на преодоление дополнительного сопротивления в нагрузочном запорном гидроклапане 14, что позволяет совершать половину цикла бурения на пониженном давлении, в этом случае надежность и срок службы гидропривода выше. Таким образом, отпадает, необходимость в дополнительных гидрораспределителях, Рабочая подача бурового инструмента 10 и холостой ход (возврат бурового инструмента 10 в исходное положение) происходят автоматически - реверс, от нажатия на электрический концевой выключатель (не показан) включается электромагнит 5. При возврате бурового инструмента 10 в исходное положение (шток гидроцилиндра 9 втянут) происходит остановка движения, т,е. электромагнит 5 отключается (оба электромагнита 5 и 6 обесточены), и в результате этого насос 2 разгружается. формула изобретения

Гидросистема бурильной установки, включающая гидроцилиндр подачи с подающей поршневой и штоковой реверсирующей полостями, гидромотор вращения с входом, подсоединенным гидромагистралью к поршневой полости гидроцилиндра подачи, насос с гидромагистралью, подсоединенной к гидрораспределителю, сообщенному напорной гидромагистралью с входом гидромотора через обратный клапан с входом, направленным в сторону гидрораспределителя, сооЬщенного гидромагистралью со штоковой полостью гидроцилиндра подачи, подсоединенную к выходу гидромотора вращения сливную гидромагистраль с установленным в ней напорным гидроклапаном, с гидролинией управления, и дроссель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности раЬоты гидросистемы и оптимации буровых операций за счет осуществления соответственно параллельного и последовательного включения силовых элементов гидропривода при подаче и реверсе рабочего инструмента, гидросистема имеет гидроклапан

ИЛИ, один вход которого подключен к входу напорного гидроклапана со стороны гидромотора вращения, а другой

1583598

Составитель В. Захаров

Техред Л.Серд окона

Корректор С, Черни

Редактор С. Пекарь

Заказ 2239 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент", г.ужгород, уп.Гагарина, 191 вход гидроклапана ИЛИ подключен к гидромагистрали, сообщающей штоковую полость гидроцилиндра подачи с гидрораспределителем, причем гидролиния управления напорного гидроклапана подсоединена к выходу гидроклапана ИЛИ,