Бурильная машина

 

О Д И (: А Н И Е (ii)724I IO

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительный к авт, свид-ву (5l) М Кл е

Е 21С 1/00 (22) Заявлено 23.10.78 (21) 2677063/22-03 с присоединением заявки ¹â€”

Государственнын комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.03.80. Бюллетень № 12 (53) УДК 622.233.62 (088.8) ло делам изобретений и открытии (45) Дата опубликования описания 30.03.80 (72) Авторы изобретения

Н. А. Белан, В. И. Захаров, В. И. Медведев, В, И. Арыков, Л. Б. Пеканов, Е. А. Елкин, Н. И. Гудимов и В. А. Шилов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский угольный институт и Кузнецкий машиностроительный завод (71) Заявители (54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к области бурильных машин вращательно-ударного действия для бурения шпуров и скважин, преимущественно в подземных условиях.

Известна бурильная машина, включающая гидромотор вращателя, гидравлический ударник, гидроцилиндр подачи, предохранительные клапаны и гидрораспределитель (1).

Однако в такой бурильной машине не обеспечена защита от заклинивания бурового инструмента.

Известна также бурильная машина, включающая гидравлический ударник, гидроцилиндр подачи, связывающие их напорные магистрали со сливной магистралью, предохранительные клапаны с полостями дистанционного управления, гидрораспределитель с полостью управления и связанный с напорной магистралью гидромотор вращателя i(2)

Однако в таком устройстве защита от холостых ударов и заклинивания бурового инструмента осуществлена разными элементами, что усложняет его конструкцию и снижает надежность.

Кроме того, в известных устройствах через гидрораспределение защиты проходит весь поток рабочей жидкости к исполнительному органу, что снижает КПД устройства.

Цель изобретения — упрощение конструкции бурильной машины и повышение ее КПД.

Это достигается тем, что полости дистан5 ционного управления предохранительных клапанов связаны со сливной магистралью через гидрораспределитель, полость управления которого связана с напорной магист- ралью гидромотора вращателя.

10 На чертеже представлена гидравлическая схема бурильной машины.

Бурильная машина состоит из гидромотора 1 вращателя бурового инструмента, гидравлического ударника 2, гидроцилиндра

15 подачи 3, предохранительных клапанов 4 и

5, подключенных к напорным магистралям б и 7, подающих жидкость к гидроцилиндру подачи 3 и гидравлическому ударнику 2, гидрораспределителя 8, полость управления

20 9 которого через подвод 10 подключена к напорной магистрали 11, подающей жидкость к гидромотору 1 вращателя. Полости

12 и 13 гидрораспределителя 8 подсоединены к сливной магистрали 14, а полости 15 и

25 1б каналами 17 и 18 — к полостям дистанционного управления клапанов 4 и 5. Пружина 19 стремится переместить плунжер 20 гидрораспределителя 8 вправо. Плунжер 20 гидрораспределителя 8 снабжен кольцевой

З0 проточкой 21. Предохранительные клапаны

4 и 5 состоят из собственно предохрани724710

3 тельных клапанов 22 и 23, переливных золотйиков 24 и 25 и дросселей (дроссельных отверстий) 26 и 27. Буровой инструмент 28 соединен с гидромотором 1 посредством редуктора 29, 5

Работает бурильная машина следующим образом.

При номинальном режиме работы жидкость от гидронасосов (на чертеже не показаны) по магистралям 6, 7 и 11 поступает lo соответственно в гидроцилиндр подачи 3, гидравлический ударник 2 и гидромотор 1 вращателя бурового инструмента. Гидроцилиндр подачи 3 подает бурильную машину на забой и буровой инструмент 28 с усили- 15 ем поджимается к породе. Гидромотор 1 вращает буровой инструмент 28, по которому наносятся удары гидравлическим ударником 2. Осуществляется вращательноударный режим бурения. Плунжер 20 гид- 20 рораспределителя 8 находится в среднем положении, при котором полости 12, 15 и

13, 16 перекрыты плунжером и полости дистанционного управления клапанами 4 и 5 отключены от сливной магистрали 14. Клапаны 4 и 5 лишь предохраняют магистрали

6 и 7 от повышенного давления жидкости.

При повышении давления жидкости сверх нормы, например, в цепи гидроцилиндра подачи 3 и магистрали 6 давление жидкости через дроссель 26 воздействует на клапан 22, после срабатывания которого переливной золотник 24 за счет разности давления жидкости на входе и выходе дросселя

26 перемещается и соединяет магистраль 6 со сливом. Аналогично работает и клапан 5 при повышении давления в цепи гидравлического ударника 2 и магистрали 7.

Если отсутствует контакт между буровым инструментом 28 и породой или недостаточ- 4р но усилие поджатия инструмента к породе, то момент, противодействующий вращению гидромотора 1, имеет небольшую величину . и давление жидкости в управляемой полости 9 золотника 8 недостато 1но для преодо- 45 ления усилия пружины 19, прижимающей плунжер 20 в крайнее правое (по чертежу) положение. Полость дистанционного управления клапана 5 через канал 18, полость

16, кольцевую проточку 21 и полость 13 50 соединяется со сливной магистралью 14.

Переливной золотник 25 соединяет магистраль 7 со сливной магистралью 14, и гидравлический ударник 2 прекращает работу, чем исключается возможность холостых 55 ударов и буровому инструменту, и корпусу бурильной машины.

Заклиниванию бурового инструмента предшествует увеличение момента, противодействующего вращению гидромотора 1, что вызывает увеличение давления жидкости в полости управления 9 гидрораспределителя 8. Плунжер 20 гидрораспределителя

8 перемещается влево и кольцевой проточкой 21 соединяет полости 15 и 12. Полость дистанционного управления клапана 4 через канал 18, полость 15, кольцевую проточку 21 и полость 12 соединяется со сливом. Переливной золотник 24 соединяет магистраль 6 со сливной магистралью 14, давление жидкости в гидроцилиндре подачи 3 падает и буровой инструмент отжимается от породы, что исключает возможность заклинивания бурового инструмента.

Таким образом, защита от холостой работы гидравлического ударника и предотвращение заклинивания бурового инструмента осуществляется одним элементом— гидрораспределителем, управляемым давлением жидкости в нагнетательной магистрали гидромотора вращателя бурового инструмента, что существенно упрощает схему бурильной машины и увеличивает ее надежность. Поток рабочей жидкости, поступающей к исполнительным органам, не проходит через гидрораспределитель, осуществляющий защиту машины от холостой работы ударника и заклинивания бурового инструмента, что уменьшает потери напора жидкости, т. е. повышает КПД.

Формула изобретения

Бурильная машина, включающая гидрав- лический ударник, гидроцилиндр подачи, связывающие их напорные магистрали со сливной магистралью, предохранительные клапань| с полостями дистанционного управления, гидрораспределитель с полостью управления и связанный с напорной магистралью гидромотор вращателя, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности, полости дистанционного управления предохранительных клапанов связаны со сливной магистралью через гидрораспределитель, полость управления которого связана с напорной магистралью гидромотора вращателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 395568, кл. Е 21С 3/20, 09.12.71.

2. Патент СССР по заявке № 2117152, кл. Е 21С 1/00, 18.03.74.

724710

Составитель Ю. Константинов

Редактор 3. Ходакова Техред A. Камышникова Корректор Л. Тарасова

Заказ 360/9 Изд. № 207 Тираж 626 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2