Устройство регулирования режимов бурения

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Ф (22) Заявлено 13. 07.81 (21) 3326459/25-06

Р М К з с присоединением заявки ¹F 15 В 11/04

Е 21 В 44/00

Государственный комитет

С СС Р по делам изобретений и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 3012 .82.Бюллетень № 48 Дата опубликования описания 30.12.82

133) УДК 62-82 (088. 8) М.В. Равцов (72) Автор изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и и конструкторский институт горнорудного ма (71 ) Заявитель ен%М 1 (54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к регулированию режимов работы буровых машин, более конкретно к регулированию режимов шарошечного бурения по параметрам вибрации и может быть использовано в других отраслях машиностроения для управления режимами работы машин по виброперемещениям элементов колеблющихся -систем.

Иэвестно устройство регулирования режимов .бурения, содержащее цилиндры подачи с рабочими полостями, связаннымн.через реверсивный гидрораспределитель с: насосом и гидробаком на- 15 порнбй и сливной гидролиниями, предохранительный клапан с регулятором давления и задатчик частоты вращения бурового става $1).

Недостатком известного:- устройства является ручное регулирование режи» мов бурения, что не обеспечивает необходимую скорость и точность изме« нения параметров процесса бурения, особенно при возникновении вибраций. .2з

Цель изобретения - повышение надежности и эффективности регулирования.

Укаэанная цель достигается тем, .что устройство снабжено приводом за2. датчика, частоты вращения бурового става, выполненным,в виде дополнительного цилиндра с рабочими полостями, связанными с напорной и сливной гндролиниями через два дополнительных последовательно подключенных гидроуправляемых следящих золотника, каждый из. которых подпружинен со стороны одной из его гидроуправляющих торцовых полостей, причем пружинная торцовая полость первого следящего золотника сообщена с напорной гидралинией, другая его торцовая полость— с рабочей полостью цилиндра подачи, а беспружинная торцовая полость второго следящего. золотника связана с напорной и сливной гидролиниями через первый следящий золотник. кроме того, пружинная торцовая полость второго следящего золотника сообщена со сливной гидролинией непосредственно.

На чертеже представлена гидравлическая схема предлагаемого устройстве.

Устройство регулирования режимов бурения содержит цилиндры 1 и 2 подачи с рабочими полостями 3-6, связан ними через реверсивнйй гидрораспределитель 7 с насосом 8 и гидробаком 9 напорный 10 и сливной 11 гидролиниямк, 985470 предохранительный клапан 12 с регулятором 13 давления и задатчик 14 частоты вращения бурового става 15. Устройство снабжено приводом задатчика

14 частоты вращения бурового става

15, выполненным в виде дополнитель- ного цилиндра 16 с рабочими полостя

«1 ми 17 и 18, связанными с напорной 10" и сливной 11 гидролиниями через два дополнительных последовательно подключенных гидроуправляемых следящих золотника 19 и 20, каждый из которых подпружинен со стороны одной 21 и 22 иэ его гидроуправляющих торцовых по.лостей 21-24, причем пружинная торцовая полость ?1 первого следящего золотника 19 сообщена. с напорной гидро15 линией 10, другая его торцовая полость

23 — с рабочей полостьи 3 цилиндра 1 подачи, а беспружинная торцовая полость 24 второго следящего золотника

20 связана с напорной 10 и сливной

11 гидролиниями через первый следящий золотник 5.

Пружинная торцовая полость 2? вто. рого следящего золотника 20 сообщена со сливной гидролинией 11 непосред-. 25 ственно.

Следящие золотники 19 и 20 имеют плунжеры 25 и 26, каналы 27-38, через которые они связаны с поршневыми полостями 3 и 5 цилиндров 1 и 2 пода- 39 чи с полостями 17 и 18 дополнительного цилиндра, с напорной гидролинией

10, с дополнительной сливной гидролинией 39 и между собой. Кроме того, плунжеры 25 .и 26 этих золотников 19 35 и 20 имеют проточки 40-42 и подпружинены пружинами 43 и,.44. A в плунжере 26 выполнен канал 45, соединяющий проточку 41 с торцовой полостью 22.

Управляющая полость 23 золотника 19 40 связана. с реверсивным гидрораспределителем 7 через дроссель 46. Следя- щие золотники 19 и 20 снабжены регулируемыми дросселями 47-50.

Шток 51 дополнительного цилиндра

16 связан с ползунком 52 задатчика

14 частоты вращения бурового става 15, который закреплен на штоках 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи, и ими.подается к разрушаемому материалу 55.

Устройство работает следующим образом.

В процессе работы машины рабочая жидкость под давлением, установленным при помощи регулятора 13 давления.и предохранительного клапана 12,. Ы поступает по напорной гидролинии 10 через гидрораспределитель 7 и дроссель 46 в поршневые полости 3 и 5 цилиндров 1 и 2 подачи. Одновременно рабочая жидкость под давлением посту- 60 пает в полости 23 и 21 и канал 27 следящего золотника 19, а также по каналу 32 и проточке 42 следящего золотника 20 через дроссель 49 в поршневую полость 17 дополнительного б5 цилиндра 16. При этом шток 51 выдвигается и толкает ползунок 52 эадатчи- ка 14, увеличивая частоту вращения бурового става 15, прижимаемого цилиндрами 1 и 2 подачи к разрушаемому материалу. Одновременно из штоковой полости 18 цилиндра 16 происходит слив рабочей жидкости через канал 3Т и полость 22 в следящем золотнике 20.

Управляюцая полость 24 этого золотника соединена со сливом через регулируемый дроссель 47, канал 30, проточку 40, канал 28 и дополнительную сливную гидролинию 39.

В этом состоянии устройства пружины 43 и 44 прижимают плунжеры 25 и

26 следящих золотников 19 и 20 соответственно в крайние положения.

При появлении продольных колебаний,бурового става 15 штоки 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи совершают продольные колебательные движения и вытесняют рабочую жидкость иэ поршневых полостей .3 и 5 цилиндров 1 и 2 в управляющую полость 23 следящего золотника 19. При этом плунжер 25 следящего золотника 19 совершает колебательные движения, сжимая пружину 43 и вытесняя рабочую жидкость .из полости

21 в напорную гидралинию 10. Когда виброперемещения бурового става 15 превышают допустимые значения, плунжер 25 следящего золотника 19, перемещаясь пропорционально виброперемещеииям бурового става 15, перекрывает каналы 28 и 30, изолируя полость

24 следящего золотника 20 от дополни.тельной сливной гидролинии, и открывает .каналы 27 и 29. В этот момент рабочая жидкость под давлением поступает через канал 27, проточку 40, канал 29 и регулируемый дроссель 48 в управляющую полость 24. При этом плунжер 26 следящего золотника 20, сжимая пружину 44, соединяет со сливом поршневув полость 17 цилиндра 16 через канал 34, проточку 41, канал

45 и полость 22. Одновременно плунжер 26 следящего золотника 20 перекрывает канал 35,и открывает канал

36, чем обеспечивает подвод рабочей жидкости под давлением в штоковую полость 18 дополнительного цилиндра

16 через канал 32, проточку 42, канал 36 и регулируемый дроссель 50.

В этом состоянии устройства шток

51 дополнительного цилиндра 16 перемещает ползунок 52 s сторону уменьшения частоты Вращения бурового става 15. Из поршневой полости 17 цилиндра 16 происходит слив рабочей жидкости через канал 34, проточку 41, канал 45 и полость 22. Это состояние устройства поддерживается до тех пор, пока уменьшение частоты вращения бу рового става 15 обеспечит уменьшение виброперемещений штоков 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи и соответствен985470 но уменьшение виброколебаний жидкости в цилиндрах 1 и 2 подачи.

Когда величина внброперемещений штоков 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи становится меньше допустимого зна чения, плунжер 25 следящего золотни- 5 ка 19 возвращается s исходное поло- 1 жение под действием пружины 43 и рабочей жидкости, поступающей от напорной гидролинии 10 в полость 21. В не-1 который момент плунжер 25 следящего 10 золотника 19 перекрывает каналы 7 и 29 и открывает каналы 28 и 30.

В этом положении устройства пружина

44 перемещает плунжер 26 следующего золотника 20 и вытесняет рабочую жид- 15 кость из управляющей полости 24 на слив через регулируемый дроссель 48, канал 30, полость 4 и канал 28. После истечения рабочей жидкости из управляющей полости 24 устройство на« ходится в исходном положении.

При помощи регулируемого дросселя . 47 устанавливается чувствительность устройства к уменьшению виброколебаний, а при помощи регулируемого дросселя 48 - K увеличению виброколебаний.

Регулируемые дроссели 49 и 50 предназначены для настройки скорости перемещения ползунка 52 при увеличении и уменьшении, соответственно, частоты вращения бурового става 15. Допустимый коэффициент динамичности давления в поршневых полостях 3 и 5 цилиндров 1 и 2 подачи устанавливается усилием сжатия пружины 15 и давлением рабочей жидкости в полости 21. 35

Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать регулирование режимов бурения по параметрам вибрации бурового става.при помощи сравнительно простых и надежных гидравлических 40

«устройств.

ФорМула изобретения

1. Устройство регулирования режимов бурения, содержащее цилиндры подачи с рабочими полостями, связанными через реверсивный гидрораспределитель с насосом и гидробаком напорной и сливной гидролиниями, прцохранительный клапан с регулятором давления и задатчик частоты вращения бурового става, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и эффективности регулирования, оно снабжено приводом задатчика частоты вращения бурового става, выполненным в виде дополнительного цилиндра с рабочими полостями, связанными с напорной и сливной гидролиниями через два дополнительных последовательно подключенных гидроуправляемнх следящих золотника, каждый из которых подгружинен со стороны одной из его ,гидроуправляющих торцовых полостей, причем пружинная торцовая полость первого следящего золотника сообщена с напорной гидролинией, другая его торцовая полость — с рабочей полостью цилиндра подачи, а беспружинная торцовая полость второго следящего золотника связана с напорной и сливной гидролиниями через первый следящий золотник.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пружиннаяторцовая полость второго следящего золотника сообщена со сливной гидролинией непосредственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Трегубов Н. M. и др. Станки, технология и экономика шарошечного бурения. N., "Недра", 1975, с. 93, рис. 55..985470

Составитель A. Теверовский

Редактор С. Вско Техред М.Гергель Корректор М. Демчик

Заказ 10129/53 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

° »» ° е» ЮВ

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4