Гидравлическое устройство ударного действия Советский патент 1985 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

сд 4

4 СП

ел

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидравлическим устройствам ударного действия для бурения скважин.

Известно гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус, боек, камеры прямого и обратного хода, распределитель, напорную и сливную магистрали 1 J.

Наиболее близким к изобретению является гидравлическое устройство ударного действия, включающее корпус, образующий с поршнем бойка камеры прямого и обратного хода, и связанный с напорной и сливной магистралями распределитель клапанного типа с камерой управления 2}.

Однако наличие в корпусе управляющих каналов усложняет известное устройство.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет исключения управляЮ81ИХ каналов корпуса.

Цель достигается тем, что в гидравлическом устройстве ударного действия, .содержащем корпус, oбpaзyюD ий с поршнем бойка камеры прямого и обратного хода, и связанный с напорной и сливной магистралями распределитель клапанного типа с камерой управления, корпус выполнен с перемычкой и образует с торцом бойка дополнительную камеру, сообщенную с камерой прямого хода каналом, выполненньм с площадью проходного сечения меньшей, чем рабочая площадь поршня бойка, при этом камера прямого хода связана с камерой управления распределителя, причем дополнительная камера связана через распределитель с напорной и.сливной магистралями.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором расположены боек 2 с поршнем, образующим с корпусом камеры прямого 3 и обратного 4 хода.

Корпус вьтолнен с перемычкой 5 и .образует с торцом бойка 2 дополнительную камеру 6, сообщенную каналом 7 с камерой 3 прямого хода, связанной каналом R с камерой 9 управления распределителя 10. Распределитель 10 состоит из корпуса 11, внутри которого размещен клапан 12, образующий с корпусом 11 напорную 13 и сливную 14 камеры. Напорная камера 13 связана каналом 15 с камерой 4 обратного хода

Сливная камера 14 связана каналом 16 с дополнительной камерой 6. Б верхней части камеры 6 соосно бойку 2 выполнена полость 17 для его гидравлического торможения в период обратного хода. Отверстие 18 связано каналом 19 с отверстием 20 для подачи рабочей жидкости из напорной камеры 13 через полость 17 в камеру 6. Канал 7 выполнен с площадью проходного сечения меньшей, чем рабочая площадь 21 поршня бойка 2.

В верхней части корпуса 11 выполнено отверстие 22 для соединения напорной камеры t3 с напорной линией 23. В нижней части корпуса 11 распределительного устройства 10 вьтолнено отверстие 24 для соеди«ения сливной камеры 14 со сливной магистралью 25. Управляющая камера 9 распределительного устройства to связана с магистралью 25 маслопроводом 26 с запорньм

5 органом 27. Соосно бойку 2 расположен инструмент 28.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии з-апорньй

0 орган 27 находится в открытом положении. Рабочая жидкость от источника питания подается под давлением по напорной линии 23 в напорную, камеру 13 распределителя 10, откуда по каналу 15 она поступает в камеру 4 обратного хода, а через отверстие 20 в корпусе 1 распределительного устройства рабочая жидкость подается по каналу 19 и отверстию 1В в корпусе 1 в полость 17 и камеру 6. Поскольку площадь поршневой поверхности бойка 2 со стороны камеры 6 больще площади поршневок поверхности бойка со стороны камеры 4 обратного хода,

2 то боек 2 переместится в крайнее нижнее положение до упора с инструментом 28 и займет исходное положение. Из камеры 6 рабочая жидкость по каналу 7 поступает в камеру 3

Q и далее по каналу 8 в камеру 9 распределителя 10. Цоскольку запорный орган 27 открыт, то рабочая жидкость из камеры 9 по магистрали 26 свободно поступает в сливную магистраль 25,

е благодаря этому давление в камере 9 меньше давления в напорной камере 13 и клапан 12 распределителя 10 удерживается в нижнем положении, перекрывая отверстие 24, связывакяцее сливную камеру 14 со сливной матистралью 25. При закрытии запорного органа 27 прекращается доступ рабочей жидкости из камеры 9 управления в сливную магистраль 25. Давление в камере 9 становится равным давлению в напорной камере 13 распределителя 10, а так как площадь поршневой поверхности клапана 12 со стороны камеры 9 больше рабочей площади клапана 12 со стороны напорной камеры 13, то клапан 12 перемещается вверх и закры вает доступ рабочей жидкости из на,порной камеры 13 в камеру 6,при этом открывается отверстие 24 и жидкость из сливной камеры 14 начинает поступать в сливную магистраль 25, Давление рабочей жидкости в камере 6 становится меньше давления в камере обратного хода и боек 2 начинает совершать холостой ход, вытесняя рабочую жидкость из камеры 6 непосредственно в камеру 14 и далее в магистраль 25, а из камеры 3 рабочая жидкость вытесняется поршневой поверхностью 21 бойка 2 в камеру 6 через канал 7. Площадь проходного сечения канала 7 меньше площади порш невой поверхности 21, в результате чего давление в камере 3 больше давления в камере 6. Соответственно давление в камере 9 больше давления рабочей жидкости в отверстии 20, а следовательно, сила действующая на клапан 12 со стороны камеры 9 больш силы, действующей со стороны напорной камеры 13, и клапан 12 удерживается в крайнем верхнем положении. Боек 2 совершает обратньй ход до тех пор, пока его хвостовик не входит в полость 17. При этом полость 17 оказывается гидравлически замкнутой. Давление рабочей жидкости в полости 17 резко возрастает и боек 2 тормозится. При зтом давление в камере 3 снижается, так как уменьшается расход жидкости через канал 7. Сила, действующая на клапан 12 со стороны напорной камеры 13, стано вится больще силы, действующей на клапан 12 со стороны камеры 9, и клапан 12 перемещается вниз, открь вая доступ рабочей жидкости из напор ной камеры 13 распределителя в камеру 6. Поскольку рабочая площадь бойка 2 со стороны камеры 6 больше рабо чей п.чошади бойка со стороны КЛМ.Ч1Ь| 4 обратного хода, тс) Соек 2 илчинае-i перемещаться вниз, содержащая прямсч ход. Рабочая жидкость из камеры 4 обратного хода по каналу 15 пыте -мяется в HanopHVTo камеру 13. В период прямого хода бойка 2 жидкость из камеры 6 через канал 7 поступает в камеру 3, а так как площадь поршневой поверхности 21 больше площади каналта 7, то давление в камере 3 меньше давления в камере 6. Соответстпенно давление в камере 9 распределителя 10 меньше давления в напорной камере 13 и клапан удерживается в крайнем нижнем положении. В конце хода боек 2 наносит удар по инструменту 28. При этом происходит его резкое торможение и давление жидкости в камере 3 становится равньпч давлению в камере 6. В результате того, что площадь поршневой поверхности клапана 12 со стороны камеры 9 управления больше площади поршневой поверхности клапана 12 со стороны напорной камеры 13, сила, действующая на клапан 12 со стороны камеры 9, становится больше силы, действу1ри(ей на клапан 12, со стороны напорной камеры 13, и клапан 12 перемещается вверх, перекрывая доступ рабочей жидкости из напорной камеры 13 в камеру 6. После переключения распределителя 10 камера 6 гидравлически соединяется со сливной магистралью 25, и боек начинает совершать обратньй ход. Цикл работы повторяется . Устройство работает в автокодебательном режиме до тех пор, пока не будет открыт запорный орган 27. При этом после нанесения удара бойком 2 по инструменту 28 давление рабочей жидкости в камере 3 не возрастает и клапан 12 остается в крайнем положении, закрывая доступ жидкости из камеры 3 через сливную камеру 14 в сливную магистраль 25. Сила, действующая на боек 2 со стороны камеры 3, остается больше силы, действукнцей со стороны камеры 4 обратного хода, и боек останавливается -в крайнем нижнем положении. Таким образом, предлагаемое устройство не имеет управляющих каналов корпусе бойка, что упрощает его онструкцию.

23

ГНОРАВЛИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащее корпус. образующий с поршнем бойка камеры прямого и обратного хода, и связанный с напорной и сливной магистралями распределитель клапанного типа с камерой управления, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции эа счет исключения управляннцих каналов корпуса, корпус выполнен с перемычкой и образует с торцом бойка дополнительную камеру, сообщенную с камерой прямого хода каналом, вьтолненным с площадью проходного сечения меньшей, чем рабочая площадь поршня бойка, при этом камера прямого хода связана с камерой управления распределителя, причем дополнительная камера связана через , распределитель с напорной и сливной магистралями. (Л