СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ КАРЬЕРНОГО БУРОВОГО СТАНКА Российский патент 2008 года по МПК E21B19/08 

Изобретение относится к гидроприводу карьерного бурового станка, предназначенного для бурения взрывных скважин в горных породах с изменяющимися физическими свойствами.

В гидроприводе карьерного бурового станка (авторское свидетельство СССР №341110, кл. Е21с 1/100.1967 г.; Руководство по эксплуатации бурового станка СБШ 250 МНА-32 Раздел: Гидропривод станка. Маслостанция 091-02.69,0000-02, Производства ОАО «Рудгоромаш» г.Воронеж) применен золотниковый тип распределения жидкости для управления механизмом подачи бурового става и подвода ее к гидроблокам управления вспомогательными операциями посредством гидрораспределителей 1 Р 203 (IP 203 РЭ «Гидроаппарат» г.Ульяновск). Защита от перегрузок осуществляется предохранительным клапаном гидросистемы с давлением настройки, необходимым для работы вспомогательных механизмов. Процесс бурения ведется с дистанционным управлением этим клапаном.

Недостатком данного гидропривода является низкая пропускная способность гидролиний гидрораспределителей и трубопроводов, не обеспечивающих требуемые маневровые скорости движения бурового става, составляющие 15 метров в минуту, а также сложность конструкции маслостанции с низкой ремонтопригодностью.

Для применяемых гидроцилиндров подачи с диаметром поршня, равным 280 мм, диаметром штока, равным 180 мм, и максимальным ходом поршня, равным 2420 мм, предназначенных для привода бурового става с помощью четырехкратной канатно-полипастной системы, необходим расход жидкости, равный 460 литров в минуту.

Аналогом изобретения является гидропривод, описанный в руководстве по эксплуатации карьерного бурового станка СБШ-250МНА-32. Раздел: Гидропривод станка. Клапанный распределитель 091-02.78.0700. ТУ 3541-100-0002 11044-93. Производства ОАО «Рудгормаш» г.Воронеж, введенный в эксплуатацию в карьерах ОАО «Стойленский ГОК», г.Старый Оскол, Белгородская обл. и ОАО «Михайловский ГОК», г.Железногорск, Курская обл. в 2003-2004 гг. и основанный на клапанно-золотниковом типе распределения жидкости. С помощью четырех разнотипных гидроуправляемых клапанов осуществляются требуемые маневровые скорости перемещения бурового става, отвод жидкости на слив, а также подвод жидкости к гидроблокам управления вспомогательными механизмами. Процесс бурения ведется с подключением гидрораспределителей BE 10 (BE 10 РЭ «Гидроаппарат» г.Ульяновск). От перегрузок гидросистема защищена двумя предохранительными клапанами - общим, установленным в напорной магистрали гидронасоса на давление, необходимое для работы вспомогательных механизмов, и предохранительным клапаном, установленным в гидролинии поршневых полостей гидроцилиндров подачи, для обеспечения процесса бурения с требуемым давлением.

Недостатком данного способа распределения жидкости является наличие мощных гидроударов при отключении гидропривода, которые должны гаситься подбором встраиваемого в запорный вентиль управляемого клапана демпфера, через который к тому же дросселируется под большим давлением жидкость, приводящая к нестабильности ведения процесса бурения и нагреву жидкости, а также сложность конструкции с низкой ремонтнопригодностью.

Недостатком обоих способов распределения является отсутствие защиты от перегрузок штоковых полостей гидроцилиндров подачи и их канатно-полипастной системы, требующих настройки давления предохранительного клапана, в два раза меньшим, давления в общей магистрали.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сущность изобретения заключается в получении технического решения на способ распределения жидкости, которым обеспечивается:

1 - необходимый расход жидкости для обеспечения требуемых скоростных характеристик перемещения бурового става;

2 - защита всех механизмов от перегрузок, требующих различных настроек предельных значений давления;

3 - защита гидросистемы от гидроударов;

4 - однотипность (унифицированность) гидроаппаратов распределения с функцией распределения и защиты от предельных нагрузок.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик карьерного бурового станка.

Поставленная цель достигается с помощью заявленного на изобретение способа распределения жидкости для гидравлического управления механизмами карьерного бурового станка с помощью трехлинейного блочного клапанного распределения с защитой внешней гидролинии от перегрузок и гидроударов, отличающийся от известных тем, что управление гидравлическими механизмами осуществляется тремя блоками (1), каждый из которых включает управляемый (2) и предохранительный (3) клапаны с пилотом управления нормально открытого типа и дроссельную плиту (6), причем при выполнении операции "Бурение" управляемые клапаны штоковых полостей гидроцилиндров (7) и гидроблоков вспомогательных операций (4, 5), а также предохранительный клапан поршневых полостей гидроцилиндров будет соответствовать настройке пружины предохранительного клапана, а слив жидкости из штоковых полостей гидроцилиндров производят через собственный предохранительный клапан, при выполнении операции "Быстрый спуск" управляемые клапаны штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров открывают, а предохранительные клапаны закрывают и при закрытом управляемом клапане гидроблоков вспомогательных операций жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров, поступает в гидролинию поршневых полостей вместе с жидкостью, подаваемой насосом, при выполнении операции "Подъем бурового става" управляемые клапаны поршневых полостей гидроцилиндров и гидроблоков вспомогательных операций, а также предохранительный клапан штоковых полостей гидроцилиндров закрывают, жидкость, вытесняемую из поршневых полостей, сливают в бак через собственный открытый предохранительный клапан, причем давление, создаваемое в гидролинии штоковых полостей гидроцилиндров, будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана, при включении любой из вспомогательных операций управляемые клапаны обеих полостей гидроцилиндров подачи закрывают, а жидкость, подаваемая насосом, поступает к гидроблокам вспомогательных механизмов через открытый управляемый клапан, при этом давление в гидролинии будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана, закрываемого при включении данной операции.

ПОЛУЧАЕМЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ

- Попеременное выполнение предохранительным клапаном функций распределения с требуемым расходом жидкости, и защиты внешней гидролинии от перегрузок с требуемой настройкой предельного давления;

- Отсутствие гидроударов в гидросистеме при отключениях;

- Однотипность используемых гидроаппаратов.

ПЕРЕЧЕНЬ

На чертеже показан способ распределения жидкости для гидравлического управления механизмами карьерного бурового станка.

1. Гидроблок распределения;

2. Управляемый клапан вставного монтажа нормально открытого типа с пилотом управления. Аналог управляемого клапана черт. №091-02.76.0100 производства «Рудгормаш» г.Воронеж;

3. Предохранительный клапан вставного монтажа нормально открытого типа с пилотом управления МКПВ 25/3ФЗПЗ; Производства ГСКТБ ГА, г.Гомель, республика Беларусь;

4. Гидроблок мачты 091-59.50.0000;

5. Гидроблок машинного отделения 091-02.48.0000;

6. Дроссельная плита Д1ФСБ. IP203 РЭ «Гидроаппарат» г.Ульяновск;

7. Гидроцилиндр подачи бурового става с соотношением объемов поршневой и штоковой полостей 2:1.

СПОСОБ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЖИДКОСТИ ДЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МЕХАНИЗМАМИ КАРЬЕРНОГО БУРОВОГО СТАНКА. ОПИСАНИЕ РАБОТЫ

Поток жидкости, подаваемый насосом (см. чертеж), поступает к гидроблокам 1, имеющим в своем составе одинаковый набор гидроаппаратов и через управляемые клапаны нормально открытого типа 2, преодолевая усилие пружин, поступает по гидролиниям в поршневые и штоковые полости гидроцилиндров подачи бурового става 7, гидроблокам 4 и 5 управления вспомогательными механизмами и через нормально открытые предохранительные клапаны 3 сливается в бак. При отключении насоса все гидролинии механизмов заполнены жидкостью, что способствует быстроте срабатывания механизмов. Закрытие и открытие всех клапанов осуществляется электромагнитами пилотов управления.

При выполнении операции «Бурение» управляемые клапаны штоковых полостей гидроцилиндров подачи и гидроблоков вспомогательных операций, а также предохранительный клапан поршневых полостей гидроцилиндров закрываются. При этом давлении в гидролинии поршневых полостей будет соответствовать настройке пружины предохранительного клапана. Слив жидкости со штоковых полостей гидроцилиндров производится через собственный предохранительный клапан.

При выполнении операции «Быстрый Спуск» управляемые клапаны штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров открыты, а предохранительные клапаны закрыты и при закрытом управляемом клапане гидроблоков вспомогательных операций жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров, поступает в гидролинию поршневых полостей вместе с жидкостью, подаваемой насосом. При соотношении объемов поршневых и штоковых полостей 2:1 дифференциальное подключение гидроцилиндров позволяет иметь равные скорости движения поршней гидроцилиндров в обе стороны.

При включении операции «Подъем бурового става» управляемые клапаны поршневых полостей гидроцилиндров и гидроблоков вспомогательных операций, а также предохранительный клапан штоковых полостей гидроцилиндров закрыты. Жидкость, вытесняемая из поршневых полостей, сливается в бак через собственный открытый предохранительный клапан. Давление, создаваемое в гидролинии штоковых полостей, будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана.

При включении любой из вспомогательных операций управляемые клапаны обеих полостей гидроцилиндров подачи закрыты. Жидкость, подаваемая насосом, поступает к гидроблокам вспомогательных механизмов через открытый управляемый клапан. При этом давление в гидролинии будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана, закрываемого при включении данной операции.

Дроссельные плиты 6 со встроенным регулируемым дросселем и обратным клапаном обеспечивают быстроту закрытия управляемых клапанов и регулируемое время срабатывания на их открытие с исключением гидроударов при отключении гидропривода.

Изобретение относится к гидроприводу карьерного бурового станка, предназначенного для бурения взрывных скважин в горных породах. Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик карьерного бурового станка. Указанный технический результат достигается с помощью управляемого и предохранительного клапанов вставного монтажа, собранных в единый блок. При этом распределение жидкости осуществляется тремя малогабаритными однотипными трехлинейными блоками, имеющими электрогидравлическое управление с исключением гидроударов и объемных утечек. 1 ил.

Способ распределения жидкости для гидравлического управления механизмами карьерного бурового станка с помощью трехлинейного блочного клапанного распределения с защитой внешней гидролинии от перегрузок и гидроударов, отличающийся тем, что управление гидравлическими механизмами осуществляют тремя блоками, каждый из которых включает управляемый и предохранительный клапаны с пилотами управления нормально открытого типа и дроссельную плиту, причем при выполнении операции «Бурение» управляемые клапаны штоковых полостей гидроцилиндров и гидроблоков вспомогательных операций, а также предохранительный клапан поршневых полостей гидроцилиндров будут соответствовать настройке пружины предохранительного клапана, а слив жидкости из штоковых полостей гидроцилиндров производят через собственный предохранительный клапан, при выполнении операции «Быстрый спуск» управляемые клапаны штоковых и поршневых полостей гидроцилиндров открывают, а предохранительные клапаны закрывают и при закрытом управляемом клапане гидроблоков вспомогательных операций жидкость, вытесняемая из штоковых полостей гидроцилиндров, поступает в гидролинию поршневых полостей вместе с жидкостью, подаваемой насосом, при выполнении операции «Подъем бурового става» управляемые клапаны поршневых полостей гидроцилиндров и гидроблоков вспомогательных операций, а также предохранительный клапан штоковых полостей гидроцилиндров закрывают, жидкость, вытесняемую из поршневых полостей, сливают в бак через собственный открытый предохранительный клапан, причем давление, создаваемое в гидролинии штоковых полостей гидроцилиндров, будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана, при включении любой из вспомогательных операций управляемые клапаны обеих полостей гидроцилиндров подачи закрывают, а жидкость, подаваемая насосом, поступает к гидроблокам вспомогательных механизмов через открытый управляемый клапан, при этом давление в гидролинии будет соответствовать настройке пружины собственного предохранительного клапана, закрываемого при включении данной операции.