Гидравлическая бурильная машина

 

Изобретение относится к области горной промышленности, к гидравлическим бурильным машинам (ГБМ) ударно-вращательного действия для бурения шпуров и скважин. Цель - повышение надежности работы машины и КПД работы ее гидросистемы при одновременном обеспечении регулировки частоты ударов при различном направлении или остановке вращения бурового инструмента. ГБМ содержит гидроударник 1, гидромотор 4 вращения инструмента 5, гидротурбину 2 вращения гидрораспределителя (ГРП), установленного в сливной гидромагистрали 18 (ГМ) гидроударника 1. Гидротурбина 2 своим входом подсоединена к ГМ 18 и параллельно через обратный гидроклапан 15 (его выход 20) и гидродроссель 16 - к сливной ГМ 11 гидромотора 4. Гидродроссель 16 подсоединен к гидроклапану 15 параллельно. К сливной ГМ 18 гидроударника 1 подсоединен гидроаккумулятор 12. При работе ГБМ достигается устойчивый запуск в работу гидротурбины 2 при любом направлении вращения инструмента 5 за счет жидкости, поступающей от золотника 7 через регулятор 14 потока в гидротурбину 2 при установке гидродросселя 8 в сливной ГМ 11 гидромотора 4. 1 ил. ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 С 3/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ6СТВУ (21) 4416113/03 (22) 26,04.88 (46) 07.10,92, Бюл, N- 37 (71) Карагандинский политехнический институт (72) Ю.И.Нерозников, Н,Н.Швец, И.П.Рудаков и А.И.Шевченко (56) Авторское свидетельство СССР

М 1073450, кл. Е 21 С 3/20, 1982, Авторское свидетельство СССР

N. 1547427, кл. Е 21 С 3/20, 1988. (54) ГИ4РАВЛИЧЕСКАЯ БУРИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к области горной промышленности, к гидравлическим бурильным машинам (ГБМ) ударно-вращательного действия для бурения шпуров и скважин. Цель — повышение надежности работы машины и КПД работы ее гидросистемы при одновременном обеспечении

„„. Ж „„1 7671 бб А1 регулировки частоты ударов при различном направлении или остановке вращения бурового инструмента, ГБМ содержит гидроударник 1, гидромотор 4 вращения инструмента 5, гидротурбину 2 вращения гидрораспределителя (ГРП), установленного в сливной гидромагистрали 18 (ГМ) гидроударника 1. Гидротурбина 2 своим входом подсоединена к ГМ 18 и параллельно через обратный гидроклапан 15 (его выход 20) и гидродроссель 16 — к сливной ГМ 11 гидромотора 4. Гидродроссель 16 подсоединен к гидроклапану15 параллельно. К сливной ГМ

18 гидроударника 1 подсоединен гидроаккумулятор 12. При работе ГБМ достигается устойчивый запуск в работу гидротурбины 2 при любом направлении вращения инструмента 5 за счет жидкости, поступающей от золотника 7 через регулятор 14 потока в гидротурбину 2 при установке гидродросселя 8 в сливной ГМ 11 гидромотора 4. 1 ил.

1767166

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидравлическим бурильным машинам (ГБМ) ударно-вращательного действия для бурения шпуров и скважин.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы машины и КПД работы ее гидросистемы при одновременном обеспечении регулировки частоты ударов при различном направлении или остановки вращения бурового инструмента.

На чертеже показана принципиальная гидрокинематическая схема ГБМ.

ГБМ содержит гидроударник 1, гидротурбину 2 вращения гидрораспределителя 3 гидроударника 1, гидромотор 4 вращения бурового инструмента 5, редуктор 6, трехпозиционный золотник 7, гидродроссель 8, напорные гидромагистрали 9 и 10, соответственно, гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5 и гидроударника 1, сливную гидромагистраль 11, сливной 12 и напорный 13 гидроаккумуляторы и регулятор 14 потока, состоящий из обратного гидроклапана 15 и регулируемого гидродросселя 16, а также сливной гидролинии 17 гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5 и сливной гидромагистрали

18 гидроударника. Направление вращения бурового инструмента 5 осуществляется переключением трехпозиционного золотника

7. Питание гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5 и гидроударника 1 осуществляется от напорных гидромагистралей, соответственно 9 и 10, Питание гидротурбины 2 осуществляется от объединенного потока отработанной жидкости гирдоударника 1 и гидромотора 4 вращений бурового инструмента 5. Причем, сливная гидролиния 17 гидромотора вращения буро.вого инструмента 5 через трехпозиционный золотник 7 и через регулятор 14 потока соединена со сливной гидромагистралью 18 гидроударника 1, гидроаккумулятором 12 и входом гидротурбины 2, а через трехпозиционный золотник 7 и гидродроссель 8 со сливной гидромагистралью 11. Обратный гидроклапан 15 в регуляторе 14 потока своим входом 19 соединен через золотник 7 со сливной гидролинией 17 и, соответственно, с гидромагистралью 11 гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5, а выход 20 гидроклапана 15 соединен с гидроаккумулятором 12 и со сливной гидромагистралью 18 гидроударника 1, при этом камера 21 рабочего хода бойка 22 посредством распределителя 3 соединена с магистралью 18, а камера 23 обратного хода — с магистралью

10.

10 румента 5 отводится на трехпозиционный золотник 7, а далее делится на два парал-лельных потока — один из которых через

20

55 вследствие разности сечений бойка 22 в камерах 21, 23 рабочего и обратного хода. В

Управление циклом работы ГБМ осуществляется подачей жидкости по HBRopHbiM гидромагистралям 9 и 10,.соответственно к гидромотору 4 вращения бурового инструмента 5 и гидроударнику 1. Трехпозиционный золотник 7 служит для остановки и включения реверсивного вращения бурового инструмента 5. Отработанная жидкость от гидромотора 4 вращения бурового инстгидродроссель 8 направлен в сливную гидромагистраль 11, а другой через регулятор

14 потока, объединяясь со сливом гидроударника 1 и гидроаккумулятором 12, направлен к гидротурбине 2, Гидродроссель 8, установленный в сливной гидромагистрали

11 создает перепад давления, достаточный для открытия обратного гидроклапана 15, и тогда основная часть жидкости от гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5 поступит в гидротурбину 2, а оставшаяся часть жидкости будет проходить через гидродроссель 8 в сливную гидромагистраль

11. Жидкость, поступившая в гидротурбину

2, запускает ее в работу. Гидротурбина 2 начнет вращать гидрораспределитель 3 с малой скоростью вращения. Вращающийся гидрораспределитель 3 при этом будет соединять камеру 21 рабочего хода бойка 22 поочередно с напорной 10 гидромагистралью и со сливной гидромагистралью 18.

При соединении гидрораспределителем 3 камеры 21 рабочего хода бойка 22 гидроударниКа 1 со сливной гидромагистрал ью 18 происходит обратный ход бойка 22, так как камера 23 обратного хода постоянно соединена с напорной гидромагистралью 10. В это время жидкость из камеры 21 рабочего хода бойком 22 вытесняется в гидроаккумулятор 12, гидротурбину 2 и регулятор 14 потока. Жидкость, поступившая от гидроударника 1 к обратному гидроклапану 15, закроет его. Тогда весь поток отработанной жидкости от гидроударника,1 заряжая гидроаккумулятор 12, устремится к гидротурбине 2, которая значительно увеличит скорость вращения гидрораспределителя 3.

При соединении гидрораспределителем 3 камеры 21 рабочего хода с напорной гидромагистралью 10 происходит рабочий ход и боек 22 наносит удар по буровому инструменту 5, Рабочий ход бойка 22 происходит это время гидроаккумулятор 12, установленный в сливной гидромагистрали 18 гидроударника 1, разряжаясь, подпитывает

1767166 димо закрывать гидродроссель 16 и тогда в сливную гидромагистраль 11 будет отводится меньшее количество жидкости, а в гидротурбину 2 увеличится поток жидкости, что вызовет увеличение скорости вращения гидротурбины 2. Таким образом, после запуска гидротурбины 2 жидкостью, поступающей от гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5, в гидротурбину 2 начинает поступать дополнительный расход отработанной жидкости от гидроударника 1, что вызовет закрытие обратного гидроклапана

15 и увеличение скорости вращения гидрораспределителя 3. Регулируемым гидродросселем 1-6 достигается перераспределение жидкости от слива гидроударника 1 в сливную гидромагистраль 11 и гидротурбину 2, что приводит к варьированию частоты ударов гидроударника 1.

Составитель В. Захаров

Редактор Т. Федотов Техред М.Моргентал Корректор Л, Лукач

Заказ 3532 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 гидротурбину 2, которая продолжает вращать гидрораспределитель 3 с той же скоростью. При отключении питания гидроударника 1 обороты гидротурбины 2 снизятся, обратный гидроклапан 15 откро- 5 ется и к гидротурбине 2 начнет поступать жидкость от гидромотора 4 вращения бурового инструмента 5. Гидротурбина 2 будет продолжать вращать гидрораспределитель 10

3 на малых оборотах до подачи питания гидроударнику 1. При отключении золотником 7 вращение бурового инструмента 5 15 жидкость из напорной гидромагистрали 9 по сливной гидролинии 17 через регулятор

14 потока поступит в гидротурбину 2, которая будет вращаться. При таком исполнении гидротурбина 2 будет иметь постоянное 20 вращение, а гидроударник 1 может быть в любой момент включен в работу подачей жидкости в напорную гидромагистраль 10 и имеет функциональную возможность независимой работы от гидромотора 4 вращения 25 бурового инструмента 5. Частота ударов в гидроударнике 1 регулируется изменением скорости вращения гидрораспределителя 3 регулируемым гидродросселем 16. После закрытия обратного гидроклапана 15 гидро- 30 турбина 2 получает питание только от отработанной жидкости гидроударника 1 и вращает гидрораспределитель 3 с максимальной скоростью, а значит и частота ударов, необходимо изменить скорость 35 вращения гидрораспределителя 3. Это достигается регулированием гидродросселя

16. При открывании гидродросселя 16 происходит отвод жидкости от сливной гидромагистрали 18 гидроударника 1 через 40 гидродроссели 16 и 7, в сливную гидромагистраль 11. При уменьшении количества жидкости поступающей в гидротурбину 2 снизится скорость вращения гидрораспределителя 3. При полностью открытом гидродросселе 16 достигается наименьшая 45 частота ударов в гидроударнике 1 за счет снижения скорости вращения гидрораспределителя 3. Если потребуется увеличение .частоты ударов в гидроударнике 1 необхоФормула изобретения

Гидравлическая бурильная машина, включающая гидроударник со сливной и напорной гидромагистралями, редуктор, гидромотор вращения бурового инструмента, гидротурбину вращения гидрораспределителя, установленного в напорной гидромагистрали гидроударника, регулируемый гидродроссель, гидроаккумулятор, подсоединенный к сливной гидромагистрали гидроударника, и сливную гидромагистраль гидромотора вращения бурового инструмента, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы машины и

КПД работы ее гидросистемы при одновременном обеспечении регулировки частоты ударов при различном направлении или остановки вращения бурового инструмента, машина имеет обратный гидроклапан, причем сливная гидромагистраль гидромотора вращения бурового инструмента соединена с входом обратного гидроклапана, а регулируемый гидродроссель подсоединен параллельно обратному гидроклапану, при этом выход последнего сообщен с гидротурбиной и со сливной гидромагистралью гидроударника.