Гидропневматическое устройство ударного действия Советский патент 1985 года по МПК E02F5/18 

СО

со

4 1 Изо6рете1ше относится к ударным механизмам и может быть использовано в качестве рабочего органа в устройствах кпя образова шя скважин в грунте, Известен педравлический ударный механизм, включа ощий корпус, ударный поршень, золотник управления, напорную и спивг ую магистрали, гидро пневмо лскумулятор,. полости рабочего и обратного ходов Щ. Недостатком данного устройства является низкий КПД, что обусловлено нанесением удара, когда сопротивление грунта меньше усршия прокола. Нах более близким по тех1шческой сущности и достигаемому, результату к изобретению является гидропневматическое устройство ударного действия, включающее корпус с ударным поршнем, камерами .рабочего и обратно го ходов и блок управления с золотником и золотниковой полостью, -пневмог4щроаккуь1улятор и дроссель 2j . Недостаток известного механизма заключается в -том, что импульс на пе реключение золотника получают в зависимости от степени сжатия газа в аккумулирующей камере (полости рабочего хода . Для переключения потока жидкости посредством золотника необходимо его значительное перемеще|ше, что требует определенного усилия, т.е. увеличения степени сжатия, что зна штельно снижает КПД устройства. Цель изобретеш-ш - повышение КПД удар но го устр ой ст в а. Поставленная цель достигается тем что в гидропневматическом устройстве ударного действия, включающем корпус с ударным поршнем, .камерам рабочего и обратного ходов и блок управления с золотником и золотниковой ПОЛОСТЬЮ пневмогидроаккумулятор,.дроссель, блок управлештя снабжен гидроцилинд- ром с поршнем, который соединен с 30 ЛОТ1-ШКОМ посредством штока, при этом поршневая полость гидроцнлиндра постоянно сообщена через дроссель с пневмогидроаккумулятором, которьй имеет .возмолсность периодического соединения через золот шковую полост с камерой обратного хода, а штоковая полость гидроцилиндра сообщена с золотниковой полостью магистралью, в которой установпен предохранитерьжш 1слапаи. На чертеже представлена схема уст ройства. 4г , Гидропневматическое устройство ударного действия состоит из ударного устройства и дистанционного блока управления „ Ударное устройство содержит корпус 1 и головку 2, соединенную с корпусом I с возможностью осевого перемещения. В корпусе I имеется полость 3 рабочего хода, а также установлен ударный поршень 4 на роликах 5. В головке 2 размещена полость 6 обратного хода, в которой расположенвзводящий ппунжер 7. Дистанционный блок управления имеет ступенчатый золотник 8, размещенный, в корпусе 9 и связанный со штоком 10 гидроцилиндра 11. Напорный трубопровод 12 периодически соединен через золотниковую полость 13 посредством трубопровода 14 с полостью 6 обратного хода ударного устройства, которая с .цругой сторО1 ы также периодически связана трубопроводом 15 через указанную полость посредством трубопровода 16 и 17 и дросселя 18 с трубопроводом слива 19. Кроме того, полость 13 соединена трубопроводами 16, 20 и 21 с пневмогидроаккумуляторами 22, а трубопроводами 16 и 20 через дроссель 23 - с бесштоковой полостью гидроцилиндра 11. Гидроцилиндр 11 своей штоковой полостью соединен посредством трубопроводов 24 и 25 с каналом слива предохранительного клапана 26 и дальше с напорным трубопроводом 12. Кроме того, штоковая полость гидроцилиндра 11 связана трубопроводами 24 и 27 через дроссель 28 с трубопроводом 19 слива. Гидропневматическое устройство ударного действия работает следую1ф1М образом. Под действием гидродомкратов подачи головка 2 ударного устройства совместно с прокладываемой трубой прокалывает грунт. При превьшгении сопротивления грунта усилию подачи гид- родомкратов прокол прекращается, давление в системе возрастает, происходит взвод ударного поршня 4 (обратный ход| . Гидравлическая схема блока управ-, ления, показанная на чертеже, отражает этот момент - момент взвода ударного поршня 4: золотннк 8 штоком 0 гидроцилиндра 11 отжат в крайнее правое положение. Пневмогидроаккумуля- тор 22 имеет минимальное давление. После взвода, когда прекратится всякое потребление рабочей жидкости.

3

давление в гидросистеме возрастает и превышает давление настройки предохранительного клапана 26, который срабатывает, и жидкость поступает по трубопроводам 25 и 24 в штоковую. полость гидроцилиндра 11, а через дроссель 28 - в трубопровод слива 19. Шток 10 гидроцилиндра 11 перемещает золотник 8 в крайнее левое положение, соединяя полость 6 обратного хода ударного устройства посредством трубопровода 15 с полостью 13 золотника 8 и с трубопроводом 16 Далее жидкость поступает в пневмогидроаккумулятор 22 по трубопроводам 20 и 21, а через дроссель 23 - в бесштоковую полость гидроцилиндра 11 и в то же время.по трубопроводу 17 через дроссель 18 в трубопровод 19 слива.

По истечении всей жидкости из полости 6 обратного хода ударный поршень 4 совершает удар.

В это время пневмогидроаккумулятор 22 имеет максимальное давлегше. Жидкость из пневмогидроаккумулятора

22по трубопроводу 21 через дроссель

23поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 11, перемещая его и зоЛОТ1ШК 8 в крайнее правое положение. При этом посредством полости 13 соединяются напорный трубопровод 12 с трубопроводом 14 и полостью 6 обрат- ного хода. Дроссели 18, 23 и 28 регулируются таким образом, чтобы переключение золотника 8 посредством гидроцилиндра 11 и соединение трубопроводов 12 и 14 произошло после на- несения удара. Пневмогидроаккумулятор 22 должен быть выполнен таким образом, чтобы части рабочей жидкос371944

ти, вытесняемой из полости 6 обратного хода, бьшо достаточно, чтобы повысить давление в гидропневмоаккумуляторе 22 и которогохватило бы е ДНЯ перемещения поршня гидроцитшнд- ра 11, а следовательно, и золотгшка 8 дня соединения трубопроводов 12 и 14.. В случае перемещения головки 2 под действием удара давление в гидQ росистеме ( гидродомкрат ах подачи падает и клапан 26 закрывается. В этом случае давлеш е в штоковой полости гидроцилиндра 11 падает и не требуется больших усилий для перемещения штока 10 и золотника 8 В том же случае, если под действием удара поршня 4 не происходит перемещение ударного устройства, необходимо, чтобы давлезые и количество

Q жидкости, проходящей через дроссель 23 из пневмогидроаккумулятора 22, бьши достаточными для перемещения штока 10 гидроцилиндра 11. Для выполнения этого условия необходимо,

5 чтобы рабочая плащадь и объем пневмогидроаккумулятора 22 были меньше рабочих объема и площади полости 6 обратного хода ударного устройства, так как часть жидкости, вытесняемая

« из полости 6 обратного хода по трубопроводу 15, золотнику 8, трубопроводам 16 и 17, дросселю 18 поступает на слив в трубопровод 19, а оставшаяся часть жидкости должна создать давление и объем в пневмогидроаккумуляторе 22, достаточное дня перемещения штока 10 и золотника 8.

Примене1ше изобретения позволит осуществлять автономное переключегше золотника, что повысит КДЦ ударного устройства.

ГИДРОПНЕВМАТИЧБСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающее корпус с ударным поршнем, камерами рабочего и обратного ходов и блок управления с золотником и золотниковой полостью, пневмогидроаккумуля- тор, дроссель, отличающееся тем, что, с целые увеличения КПД устройства, блок управления снабжен гидроцилиидром с поршнем, который соединен с золотником посредством штока, при этом поршневая полость гидроцилиндра сообщена через дроссель с пневмогидроаккумулятором, который имеет возможность периодического соединения через золотниковую полость с камерой обратного хода, а штоковая полость гидроцилиндра сообщена с золотниковой полостью магистралью, в которой установлен предохранительный клапан.

Sv

/

/TN

W.

21

.

7

/x

23 20 11

;2

;a

/5