Ударно-струйное гидравлическое устройство Советский патент 1987 года по МПК E21C37/00 E01C19/05 

ную и напорную магистрали и элемент задержки в виде трубопровода (Т) 8. Корпус 1 образует с ПБ 2 камеры прямого 3 и обратного 4 хода. Узел 7 посредством Т 8 гидравлически связан с камерой 3 и обратным клапаном (ОК) 11. Он установлен в канале насадка 10, соединенного с камерой 3. При подготовке устройства к работе ПБ 2 перемещают в верхнее положение. Затем включают узел 7 и по Т 8 вода поступает в камеру 3, перемещая ПБ 2 вниз. При этом ПБ 2 наносит удар по инструменту 5. Возникает гидрав

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к ударным механизмам буровых устройств.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного деист- ВИЯ и повышение производительности разрушения крепких пород.

На чертеже изображена принципиалная схема ударно-струйного гидравлического устройства.

В корпусе 1 размещен поршень- боек 2, образующий с ним камеры прямого хода 3 и обратного хода 4. Соосно порщню-бойку 2 в корпусе 1 размещен рабочий инструмент 5. Трубопровод 6 напорной магистрали служит для подвода воды к распределительному узлу 7. Напорная камера распределительного узла 7 соединена элементом задержки, вьшолненном в виде тру бопровода 8 с камерой прямого хода 3 ударного поршня 2. Переводная трубка 9 служит для подвода воды в камеру обратного хода 4. Насдок 10 с каналом для истечения рабочей жидкости на забой через обратны клапан 11 трубопроводами 12 и 13 гидpaвл rчecки связан с камерой прямого хода 3. Патрубок 14 сливной магистрали служит для сброса жидкости в атмосферу.

Принцип работы ударно-струйного гидравлического устройства следующи

В исходном положении распределительный узел 7 перекрывает доступ воды из напорной камеры в трубопро

лический удар и волна высокого давения, движущаяся по Т 13, открьшает ОК 11. Вода под высоким давлением по Т 12 истекает из насадок 10, разрушая породу. При подходе волны к узлу 7, она отражается и по Т 8 в сторону камеры 3 движется волна низкого дав- дения. Давление в камере 3 падает и ПБ 2 совершает обратный ход. ТТри закрытии ОК 11 доступ воды к насадкам 10 прекращается . Т. обр., время истечения воды из на - садок 10 определяется длиной Т :8. 1 ил.

5

О

5

0

5

0

вод 8. В таком положении трубопровод 8 элемента задержки связан со сбросным патрубком 14. По переводной трубке 9 вода из трубопровода 6 поступает в камеру обратного хода,4 и . поршень-боек 2 перемещается вверх, совершая обратный ход, вытесняя воду из камеры прямого хода 3 по трубопроводу В в атмосферу через распределительный узел 7 и патрубок 14. Переместившись в крайнее верхнее положение, поршень-боек 2 останавливается, и устройство готово к работе. При включении распределительного узла 7 вода из трубопровода 6 начинает поступать в трубопровод 8 и далее в камеру прямого хода 3. Под действием давления воды со стороны камеры прямого хода поршень-боек 2 начинает перемещаться вниз, вытесняя воду из камеры обратного хода по переводной трубке 9 в трубопровод 6. В конце прямого хода поршень-боек 2 наносит удар по инструменту 5, что приводит к резкому его торможению и остановке. При движении поршня- бойка 2 вниз вода в трубопроводе 8 разгоняется до скорости, определяющейся произведением скорости движения поршня-бойка 2 на отношение площадей поршневой поверхности поршня- бойка 2 к сечению трубопровода 8. Таким образом, при правильном выборе этого отношения скорость движения воды в трубопроводе 8 может тельно превысить предударную скорость

движения поршня-бойка 2, что при его резком торможении приведет, к возникновению гидравлического удара, давление при котором в камере прямого хода превысит подводимое. По трубопроводу 8 волна высокого давления начинает распространяться в сторону распределительного узла 7 ,а по трубопроводу 13 к обратному клапану 11 Так как обратный клапан 11 настроен на величину подводимого давления воды, то при подходе волны высокого давления он открывается и вода под высоким давлением по трубопроводу 12 истекает через насадок 10, производя гидравлическое разрушение породы. В момент подхода волны высокого давления к распределительному узлу 7 подача воды из трубопровода 6 в трубопровод 8 прекращается и трубопровод 8 соединяется с патрубком 14. Происходит отражение и по трубопроводу 8 начинает распространяться в сторону камеры прямого хода 3 волна низкого давления (давление близкое к атмосферному). При подходе отраженной волны к камере прямого хода 3 давление в ней резко падает и поршень-боек 2 под действием давления воды со стороны камеры обратного хода 4 начинает совершать обратный ход. Низкое давление по трубопроводу 13 передается обратному клапану 11, который закрьгоается, и доступ воды к насадку 10 прекращается. Таким образом длительность истечения воды из насадка 10 определяется длиной трубопровода 8. Вода из камеры прямого хода 3 вьздавливается поршнем-бойком 2 через ударный трубопровод 8 и патрубок 14 в атмосферу.

Составитель Е. Столбцов Редактор А. Гулько Техред М.Ходанич Корректор Н. Король

Заказ 7693/32 Тираж 453Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В конце обратного хода распределительный узел перекрывает сброс воды в атмосферу через патрубок 14 и вода из трубопровода 6 начинает посту5 пать в камеру прямого хода 3 по трубопроводу 8. Поршень-боек 2 тормозится и начинает совершать прямой ход. Цикл повторяется.

Использование предлагаемого ударО но-струйного гидравлического,устройства обеспечивает повышение КПД преобразования энергии подводимого потока воды, повышение производительности разрушения крепких пород за

5 счет увеличения мощности, затрачиваемой на разрушение.

формула изобретения

Ударно-струйное гидравлическое устройство, содержащее распределительный узел, поршень-боек, .образующий с корпусом камеры прямого и обратного ходов, рабочий инструмент, насадок с каналом для истечения рабочей жидкости на забой, а также сливную и напорную магистрали, о т- личающееся тем, что, с целью повьш1ения КПД устройства и его производительности за счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости на забой, устройство снабжено элементом задержки, выполненным в виде

5 трубопровода, посредством которого распределительный узел гидравлически связан с камерой прямого хода и обратного клапана, установленного в канале насадка, при этом указанный

0 канал соединен с камерой прямого хода.

0

5

0

Изобретение относится к области горной пром-сти, в частности к ударным механизмам буровых устр-в и позволяет повысить КПД устр-ва и его п производительность за счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости на- забой. Устр-во содержит корпус 1, распределительный узел 7, поршень-боек (ПБ) 2, рабочий инструмент 3, насадок 10 с каналом, сливб атпосферу л с 13 Ю