Гидросистема бурильной машины Советский патент 1983 года по МПК E21B44/06 

00 С35

со

oS

Изобретение относится к горной . промьаиленности, а именно, к гидросис темам бурильных машин. Известна гидросистема бурильной машины, -включающая гидродвигатели привода податчика, вращателя и удар ника и насосы 1 . Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является гидросистема бурильной машины, вклю чающая гидродв1;гатели привода- подат чика, вращателя и ударника с рабочи полостями и насос подачи рабочего агента, напорная магистраль которог связана с распределителем управления гйдродвигателем привода податчи ка через клапан с камерой управлеНИН 2 . . . Однако в этих устройствах не пре дусмотрен режим бурения с ограничен ной подачей непосредственно после . ликвидации заклинивания бурильной штанги, что может привести к повтсэр ному заклиниванию и, как следствие, к снижению производительности. Цель изобретения - повышение про изводительности бурильной машины за хсчет снижения вероятности заклинивания бурильной штанги. Эта цель достигается тем, что в гидросистеме бурильной машины, включающей гидродвигатели привода податчика, вращателя и ударника с рабочими полостями и насос подачи рабочего агента, напорная магистрал которого связана с распределителем управления гидродвигателем привода податчика через Клапан с камерой управления, клапан выполнен с позициями дросселирования свободного пропускания и запирания рабочего агента, а его камера управления сообщена с рабочей полостью гидродвигателя привода- вращателя, На чертеже представлена принципиальная гидравлическая:схема бурил ной машины.. Бурильная машина включает в себя насосы 1 и 2, предохранительные кла паны 3 и 4, гидродвигатели привода- ударника 5, вращателя 6 и податчика 7 с питающими магистралями 8-10 рабочих полостей гидродвигателей со ответственно ударника 5, вращателя .6 и податчика 7 и сливными магистра лями .11-15, распределители 16-18 упр&вления соответственно гццродвигателей ударника 5, вращателя 6 и подг тчика 7, распределитель 19 реве са двигателя подачи, двухпозиционны распределитель 20, редукционный г клапан 21 и подпорные клапаны 22 и 23, размещенные в сливных магистралях 13 и 12 соответственно гидродвигателей податчика 7 и вращателя Питающая магистраль 10 гидродви.гателя 7 податчика сообщена с управ ляющими камерами 24 и 25 распределителей 16 и. 17, Вход 26 двухпозиционного распределителя 20 сообщен с питающей магистралью 8, выход 27 через дроссель 28 - со сливной магистралью 14, Управляющая камера 29 двухпозиционного распределителя 20 сообщена с питаю-щей магистралью 9, Вход 30 редукцио«нрго клапана 21 подсоединен к напорной магистрали 31 насоса 1, а вькод 32 через клапан 33 связан с распределителем 18, Управляющая камера 34 клапана 33 соединена с рабочей полостью гидродвигателя привода вращателя 6, Регулятор 35 расхода имеет выход 36, который сообщен с питающей магистралью гидродвигателя 9, и вход 37, который сообщен с вторым выходом 38 двухпозиционного распределителя 20, В магистрали 39, сообщающей питающую магистраль двигателя 10 подачи с управляющими камерами 24 и 25 распределителей 16 и 17, размещен двухпозиционный распределитель 40 с позициями свободного пропускания рабочего -агента4JL и слива 42. Распределитель 18 имеет положения 43-45, распределитель 17-46-48,а распределитель 16 - 49 и 50. .. Клапан 33 выполнен сположениями дросселирования 51, свободного пропускания 52 и запирания 53 рабочего агента. Конечный выключатель 54имеет положения 55 и 56 и связан магистралью 57 и камерой 58 управления распределителя 19 с положениями 59 и 60, .Камера управления распределителя 18 сообщена через подпорные клапаны 61 и 22 с магистралью 13, Всасывающие магистрали насосов и сливные магистрали распределителей и клапанов связаны с маслобаком 62. При включении насосов 1 и 2 рабочий агент через распределители 17 и 18 поступает в маслобак 62, При включении распределителя 18 из положения 44 в положение 45 рабочий агент поступает в питающую магистраль 10 под давлением, определяемым внешней нагрузкой на бурильный инструмент и подпорным клапаном 22, Одновременно рабочий агент поступает через распределитель 40 к рабочим камерам 24 и 25 распределителей 16 и 17, При этом распределители 16 и 17 переключаются из положений соответственно 49 и 47 в положения 50 и 48, Большая часть рабочего агента от насоса 1 направляется в питающую магистраль 8. гидродвигателя 5 ударни-, ка, а меньшая часть через редукционный клапан 21, клапан 33, находящийся в положении 51, - в питающую магистраль 10 гидродвигателя 7 податчика. Весь расход насоса 2 направляют в питаюиою магистраль У гидродвигателя 6 вращателя. При этом число оборотов вра12{ателя зависит от

вроизводительности насоса 2, а число

yjsiapoB ударника зависит от проход«oro отверстия дросселя 28. При перемеддении распределителя 18 в положение 45 число ударов на один оёорот бурового инструмента остается постоянтаам, а усилие, развиваемре гидродвигателем 7 податчика, -может быть из11 1енено по команде

оператора до требуемой величины.

Йо окончании забуривания оператор пшзредством ручного управления переводит распределитель 18 в положение 43, в результате чего сйязь питающей магистрали 10 со сливом прекравдается и давление вг ней поднимается до величины настройки редукционного клапана 21, предназначенного для защиты гидродвигателя 7 от перегрузки, С увеличением усилия подачи повышается давление рабочего агента в . питакяцей магистрали 9, под действием которого распределитель 20 переключается и соединяет магистраль 8 с регулятором 35 расхода. При этом количество рабочего агента, подводимбе к гвдродвигателю .5, увеличивает-: ся,и излишек жидкости через.дроссель-/ ный регулятор 35 расхода направляется в питающую магистраль 9 гидредвигателя 6 вршааТеяя. Клапан 33 под действием давления рабочего агента в- питающей лгагистрали 9 переключается в положение 52 свободного пропускания. При попадании буровой штанги 33 трещину давление рабочего агента в питакадей магистрали 9 гидродвигателя 6 поднимается выше нормы, клапан 33 переключается в полонение 53 запирания, доступ рабочего агента к питающей магистрали 10 двигателя 7 подачи прекращается, и процесс бурения останавливается.После этого оператор переводит распределитель 40 из положения 41 в положение 42. При этом гидродвигатёли ударника 5, вращателя б и податчика 7 работают в раздельном режиме. Оператор, Манипулируя распределителями 16-18, выводит штангу из трещины После этого п юцесс бурения возобновляется при положении клапана 33 в положение 51 дросселирования.

ТТри достижении штангой крайнего левого по/1ожения двухпозиционный распределитель 54 переключается от упора из положения 56 в положение .55, и рабочий areH-f подается в управлякнцую камеру 58 распределителя 19 реверса двигателя подачи.Распределитель 19 реверса двигателя подачи переключается из положения 60 в положение 59,

0

Направление движения двигателя подачи изменяется на противоположное. Давление, рабочего органа в питающей магистрали 10 падает и распределители 16 и 17 переключаются в исходные положения. Рабочий агент от насоса 2 нап5равляется в маслоблок 6 2, а от насоса 1 подается к гидродвигателю податч ика, минуя редукционный клапан 21 и клапан 33. Благодаря этому увеличивается скорость возврата машины в

0 исходное положение. Распределитель 16 ударника переключается в положение 49, отключая гидродвигатель 5 ударника , что способствует повышению износостойкости штанги.

5

При достижении штангой крайнего правого положения давление в подающей магистрали 10 возрастает до величины настройки предохранительного клапана 2, при этом открывается напор0ный клапан 61, Распределитель 18 и связанный с ним механически распределитель 19 реверса подачи переключаются в исходные положения соответственно 44 ибо.

5

При попадании штанги в пустоты происходит снижение нагрузки на бурильный инструмент, давлениев, питающей магистрали 9 вращателя б падает, клапан 33 переключается в положение 51 дросселирования, ско0рость двигателя 7 подачиснижается и бурильный инструмент на небольшой .скорости подходит к породе, что предохраняет штангу от поломки. При внедрении штанги в породу давление

5 рабочего агента в питающей магистрали 9 пов ышается, в результате чего клапан 33 переключается в положение 52 свободного пропускания, и подача увеличивается.

0

Ограничение скорости подачи при попадании штанги в пустоты и непосредственно после ликвидации заклинивания уменьшает вероятность заклинивания штанги.

ГВДРОСИСТЕМА БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ, включгиощая гидродвигатели привода податчика, вращателя и ударника с рабочими полостями и насос подачи рабочего а.гента, напорная магистраль которого связана с распределителем управления гидродвигателем привода .податчика через клапан с камерой управления, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности бурильной машины за счет снижения вероятности заклинивания бурильной штанги, клапан выполнен с позициями дросселирования свободного пропускания и запирания рабочего агента, a его кулера управления сооб-, щена с рабочей полостью гидродвигателя привода вращателя.