Гидравлический ударный механизм для бурильных машин Советский патент 1983 года по МПК E21B1/26 

Изобретение относится к горному делу, Q именно к ударным механизмам бурильных машин. Известен ударный механизм, содер жащий полый цилиндрический корпус, поршень-ударник, образующий в корпу се рабочие камеры, напорную и сливную магистрали и пусковое устройство, состоящее из толкателя и гидропневмоаккумулятора 1-3. Недостатками этого механизма являются сложность изготовления и обслуживания, а таюхе сложность запус ка в работу. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является гидравлический ударный механизм для бурильных машин, включающий полый корпус, поршень-ударник с распределительными протрчками, образующий в корпусе рабочие камеры, соединенные с напорной магистралью, сливную магистраль и управляющий золот- ник 2 . однако это устройство характеризуется низкой надежностью его запуска. Цель изобретения - повышение надежности запуска. Поставленная цель достигается те что в гидравлическом ударном механизме для бурильных McUUHH, ВКЛЮЧсШщем полый корпус, поршень-ударник с распределительными проточками, образующий в корпусе рабочие камеры, соединенные с напорной магистралью, сливную магистраль и управляющий зо лотник, последний выполнен с..подпру жиненным плунжером и камерой управления, при этом одна из рабочих камер дополнительно соединена с напорной магистралью через управляющий золотник, камера управления которого соединена со сливной магистралью. На чертеже изображен предлагаемый ударный механизм для бурильных машин осевой разрез. Ударный механизм состоит из корпу са, поршня-ударника, золотника, напорной 1, сливной 2 магистралей и наковальни 3. Корпус поринем-ударником разделен на рабочие камеры 4 и 5 В корпусе имеются проточки 6- 10, камеры 11 - 15 и каналы 16 - 21. Канал 16 соединяет проточку 7, камеру 11 и рабочую камеру 4, канал 17 проточку 9, камеру 12 и рабочуй камеру 5, канал 19 сообщает проточку б с камерой 13, канал 20 - проточку 8 с камерой 14, кана,л 21 - проточку 10 с камерой 15. Поршень-ударник содержит штоковые части 22 и 23 и утолщенную часть 24, на которой выполнены проточки 25 и 26. Поршень-ударник герметизирован в корпусе уплотнениями 27 и 28. Золотник включает корпус 29, плунжер 30 и пружиру 31. Корпус 29 содержит расточку 32, камеру управления 33 и проточки 34 и 35. Плунжер 30 содержит шток 36 и проточку 37, Плун жер 30 помещен в. расточке 32, а шток 36 - в камере управления 33. Пружина 31 помещена ме.жду корпусом 29 и торцом плунжера 30, Проточка 34, камеры 13 и 15 соединены с напорной магистралью 1, проточка 35 - с каналом 18 и рабочей каме рой 4, камера управления 33, камера 14 - со сливной магистралью 2. Ударный механизм работает следующим образом. . Жидкость под давлением подают по напорной магистрали 1 в камеры 13 и 15 и проточку 34, Если механизм неподвижно находится в таком положении, как показано на чертеже, жидкость по каналам 19 и 21 поступает в проточки б и 10, перекрытые утолщенной частью 24 поршня-ударника,. Проточка 8 каналом 20 и камерой 14 сообщенная со сливной магистралью 2 , также перекрыта поршнем-ударником, давление в сливной магистрали 2 равно атмосферному, пружина 31 перемещает плунжер 30 вниз и проточка 37 сообщает проточки 34 и 35. Жидкость из напорной магистрали 1 через про- точки 34,37 и 35, канал 18 поступает в рабочую камеру 4, за счет разности площадей штоковой 22 и утолщенной 24 частей поршня-ударника последний начинает перемещаться (на чертеже вниз). Происходит запуск ударного механизма. При этом поршнемударником одновременно открываются проточки 8 и 10,- жидкость под давлением из камеры 15 по каналу 21, проточкам 10, 26- и 9, каналу 17 поступает в камеру 12 и рабочую камеру 5, В камере 12 жидкость аккумулируется и давление в ней возрастает до давления в напорной магистрали 1. Жидкость из рабочей камеры 4 по каналу 16, проточкам 7, 25 и 8, каналу 20, камере 14 поступает в камеру управления 33 и сливную магистраль 2. Поскольку сливная магистраль содержит трубопроводы, фильтры, краны и т, д. (не показаны), имеющие гидравлические сопротивления, при истечении жидкости по сливной, магистрали 2 давление в ней становится выие атмосферного, составляя несколько процентов от давления в напорной магистрали 1. Это давление воздействует на шток 36, сжимает пружину 31 и перемещает плунжер 30 вверх, перекрывая проточку 35. При этом рабочая камера 4 оказывается отсоединенной от напорной магист-i рали 1 и соединенной со сливной Магистралью 2. Давление в рабочей камере 4 снижается до сливного, в рабочей камере 5 повышается до напорного. Под действием перепада давлений поршень-ударник затормаживается и . меняет направление движения, совершает рабочий ход (на чертеже вверх). При своем движении поршень-ударник перекрывает проточки 10 и 8 и продол жает двигаться за :счетрасширения жидкости, накопленной в камере 12. Далее поршень-ударник открывает проточки 6 и 8, жидкость под давлением из камеры 13 по каналу 19, проточкам 6, 25 и 7, каналу 16 поступаетв камеру 11 и рабочую камеру 4, давлейие в которых повышается, а в каме ре 11 жидкость аккумулируется. Одновременно с этим камера 12 и рабочая камера 5 черен канал 17, проточки 9, 26 и 8, канал 20 поступает в камеру 14 и сливную .магистраль.2 .. Благодар значительной емкости 14 пульсация давления в сливной магист рали 2 сглаживается, в ней устанавливается некоторое постоянное давление, достаточное для сжатия пРУжины 31 и удержания плунжера 30 в крайнем верхнем положении, обеспечивающем разобщение проточек 35 и 34. Давление в рабочей камере 5 снижаетс до сливного и под действием перепада давлений в рабочих камерах 4 и 5 поршень-ударник начинает тормозиться. В это время торец штоковой части 22 наносит удар по наковальне 3, после чего поршень-ударник совершает обратный ход ( на чертеже вниз). При своем движении он перекрывает проточки б и В и далее движется за счет расширения аккумулированной в камере 11 ЖИДКОСТИ. Далее открываются np(jточки 8 и 10, происходит подача жидкости из напорной магистрали 1 в рабочую камеру 5, а рабочая камера 4 .соединяется со сливной магистралью, .и цикл начинается снова. Прекращение подачи жидкости в напорную магистраль 1 приводит к остановке механизма, течение по сливной магистрали 2 также прекращается, давление в ней постепенно снижается до атмосферного, пружина 31 перемещает плунжер 30 вниз и сообщает проточки 34 и 35. Механизм готов к следукнцему запуску. При применении предлагаемого устройства повьшается надежность запуска.

ГНДРАВШРШСКЙЙ УДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ ДЛЯ БУРШ1ЬНЬЩ 1ШЯИН, включающий йрлый корпус, поршень-ударник с расЖЕ(. цЗ I S .:. КЙ5Ш у7 ;й1I пределительными проточками, образующий в корпусе рабочие камеры, соединенные с напорной магистралью, сливную магистраль и управляющий золотник, о т л и ч а ю щ.и и с я тем, что, с целью повышения надежности запуска,, управлякадий золотник выполнен с подпружиненным плунжером и камерой, упг равлёния,- при этом одна из рабочих камер дополнительно соединена с напорной магистралью через управляюЩ1Ш золотник, камера управления которого со,единена со сливной магист-. if ралью.1