Устройство для подачи и вращения бурового органа

 

О П И "С" А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республин

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 18.VII.1967 (№ 1173851/22-3) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 20,VI.1969. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 18.XI.1969

Кл. 5b, 5/00

МПК E 21с

УДК 622.233.056 (088.8) Комитет пп делем иеобретеиий и аткрытиИ при Совете ввииистрое

СССР

Авторы изобретения

Н, К. Майер, В. П. Проняев, А. Д. Ковалев, H. Ф. Сидоров и В. Ф. Голокоз

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ВРАЩЕНИЯ БУРОВОГО ОРГАНА

Известно устройство для подачи и вращения бурового органа, включающее силовой цилиндр, закрепленный на податчике с двигателем привода, золотники, вращатель и управляющий механизм.

Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что оно снабжено управляющим механизмом, выполненным в виде спаренного дросселя и воздействующих на него упоров, причем напорные полости спаренного дросселя соединены со сливными полостям и золотника с разделенным сливом, которые соединены с рабочими полостями двигателя привода податчика. Это обеспечивает плавное регулирование подачи бурового органа при заданной осевой нагрузке.

На черте?ке изображено схематично описываемое устройство в разрезе.

Оно содер?кит гидродвигатель 1, цепной или иной подающий орган 2, силовой цилиндр 8 с поршнем 4, сквозным штоком 5 и корпусом, который жестко связан с корпусом вращателя б, спаренный дроссель 7, также прикрепленный к корпусу вращателя, золотник 8, золотник 9 с разделенным сливом, дроссель с регулятором 10 давления.

Вращатель б состоит из двигателя 11 и подшипников 12. Водило 18 редуктора 14 имеет шлицы 15, которые входят в зацепление со шлицами 1б шпинделя 17, имеющего поршень

18, кольцевую проточку 19, поперечный канал

20 и продольный канал 21.

Корпус вращателя имеет проточку 22 и подводящий канал 28, крышку 24 с выступом и

5 соединительным каналом 25.

Дроссель 7 состоит из толкателей 2б и 27, которые прижимаются к гнездам 28 и 29 пружиной 30.

К штоку 5 прикреплены упоры 31 — верхний

10 и нижний.

Для начала работы необходимо включить подачу масла к золотникам 8 и 9, а также подать сжатый воздух в канал 28. Источники питания и аппаратура управления на чертеже

15 не показаны.

Двигатель 11 через редуктор 14 приводит во вращение шпиндель 17, а от него буровой орган (на чертеже не показан). Сжатый воздух через канал 28, проточку 22 н поперечный

2п канал 20 направляется в продольный канал

21, а по нему к забою и по каналу 25 в полость над поршнем 18, создавая здесь пневм атическую подушку.

Через золотник 8 масло поступает в одну

25 из полостей цилиндра 8 и перемещает поршень вверх или вниз на некоторую величину, определяемую зазором между упорами 31 и толкателями 2б и 27. При подаче масла в

HII?KHIoIo полость цилиндра 3 вращатель дви30 жется вниз. Толкатель 27 входит в сопрпкос246435

3 новение с нижним упором 81, отжимается от гнезда 29, открывая слив масла и тем самым обеспечивая его циркуляцию в системе золотник 9 — гидродвигатель — дроссель 7— слив. Ротор двигателя приводится во вращение и через редуктор приводит в движение .подающий орган 2, который перемещает поршень 4 вслед за корпусом цилиндра 8 и вращателем б.

Золотники 8 и 9 сблокированы между собой так, что направление подачи поршня 4 и вращателя б совпадает.

Изменение направления подачи осуществляется переключением золотников 8 и 9.

Регулируя давление масла, подаваемого в цилиндр 8 через золотник 8, с помощью дросселя с регулятором 10 давления устанавливают необходимое усилие подачи вращателя б при бурении. Маневровые операции осуществляются подачей масла к гидродвигателю 1 от магистрали (на чертеже не показана).

Скорость подающего органа, а вместе с ним и поршня 4, обеспечивается автоматически в зависимости от скорости бурения, При возрастании скорости бурения увеличивается скорость перемещения вращателя б, упором 81 толкатель 27 отжим ается от гнезда, зазор между гнездом и толкателем увеличивается, открывая доступ к гидродвигателю большего количества масла. Скорость гидродвигателя возрастает, увеличивая скорость подающего органа.

При уменьшении скорости бурения вращатель с буровым ставом начинает отставать от подающего органа, под действием пружины 80 зазор между толкателем 27 и гнездом уменьшается и скорость подающего органа также уменьшается.

При этом пневматическая подушка в полости над поршнем 18 исключает влияние вибрации снаряда на работу дросселя 7 и всей системы в целом.

Если разница между необходимым усилием подачи и весом инструмента превышает силу давления воздуха на поршень 18 при открытом канале 25, то расстояние между крышкой

24 и поршнем 18 уменьшается настолько, что канал 25 перекрывается. При этом полость

5 над поршнем 18 оказывается замкнутой.

Такая конструкция пневматического демпфера позволяет уменьшить его поперечные габариты (диаметр поршня 18).

Возможны и другие конструктивные реше10 иия этого узла, Например, канал 25 может быть выполнен в поршне, а не в крышке. После того как скважины пробурены на глубину штанги, необходимо вращатель отвернуть от штанги, поднять его в крайнее верхнее положение; нарастить очередную штангу и затем можно продолжать процесс бурения.

При подаче снаряда вверх система работает аналогично, но с той разницей, что подача масла к гидродвигателю обеспечивается взаимодействием верхнего упора Л с толкателем 2б.

Таким образом, при заданном усилии подачи устройство обеспечивает непрерывную подачу бурового снаряда со скоростью равной скорости бурения, а также позволяет уменьшить вес и габариты его узлов.

30 Предмет изобретения

Устройство для подачи и вращения бурового органа, включающее силовой цилиндр, закрепленный на податчике с двигателем привода, золотники, вращатель и управляющий механизм, отличающееся тем, что, с целью плавного регулирования подачи бурового органа при заданной осевой нагрузке, управляющий механизм выполнен в виде спаренного

40 дросселя и воздействующих на него упоров, причем напорные полости спаренного дросселя соединены со сливными полостями золотника, сообщающимися с рабочими полостями двигателя привода податчика.

246435

1 ,.-тСоставитель В. Корчаков

Техред Л. В. Куклина

Редактор Л. Панус

Корректор С. М. Сигал

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2891(7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Раушская наб., д. 4(5