Гидравлическое бурильное устройство Советский патент 1988 года по МПК E21B44/02 E21B19/86 

Oib

кости в ГЦ 8 и затем в ГДВ 1 происходит поворот ГДВ 1 с вращающимся инструментом 2 к забою. При увеличении момента сопротивления вращению инструмента 2 повышается давление в :Магистрали 3, и жидкость через ГКД 18 поступает в полость 14, Распределитель 9 смещается влево на рев.ерс подачи инструмента 2, По окончании бурения шпура осуществляют реверс подачи ГДВ 1 с инструментом 2 в исходное положение, а распределители 7,12 устанавливают на их отключение. 1 ил.

Изобретение относится к горной промьшшенностн и позволяет сократить эксплуатационные затраты времени на забуривание при одновременном упрощении управления бурильным устройством при бурении. Устройство включает гидродвигатель вращения (ГДВ) 1 и гидроцнлиндр (ГЦ) 8 подачи бурового инструмента 2, установленный в магистралях 10, 11 ГЦ 8 распределитель 9реверса. Полость 14 его управления сообщена через дроссель 15 со сливом 16 и напорной магистралью 3 ГДВ 1 посредством двух параллельных гидролиний 28, 29 с гидроклапа- нами давления (ГКД) 17,18 с полостями управления 30 и 31. Распределители 7 и 12 включения ГДВ 1 и ГЦ 8 имеют по крайней мере два выходных канала. Причем клапан ИЛИ 4 устройства имеет два входных 19, 25 и один выходной канал 34 и дополнительный ГКД 20. Выходные каналы 5, 6 распределителя 7 подсоединены к каналам 19, а канал 34 - к магистрали 3. Причем ГКД 20 и одна ия его полостей 22 управления подсоединены Л магистрали 10ГЦ 8, а другая полость 24 - к каналу 25, другой канал 19 сообщен с ГКД 18, При поступлении рабочей жидi сл

1

Изобретение относится к горной промьшшенности, в частности к гидравлическим бурильным установкам, используемым для бурения шпуров и скважин,

Цель изобретения - сокращение эксплуатационных затрат времени на забу- ривание при одновременном упрощении управления бурильным устройством при бурении.

На чертеже показана принципиальная гидравлическая схема бурильного устройства.

Гидравлическое бурильное устройство содержит гидродвигатель 1 вращения бурового инструмента 2, напорная магистраль 3 которого присоединена через клапан ИЛИ 4 к выходным каналам 5 и 6 распределителя 7 включения гидродвигателя 1, гидроцилиндр 8 подачи, присоединенный через распределитель 9 реверса и магистрали 10 и 11 к распределителю 12 включения гидроцилиндра 8, Распределитель 9 реверса включает пружину 13 и полость 14 управления, которая через дроссель 15 сообщена со сливом 16, через гидроклапан 17 давления - с напорной магистралью 3 непосредственно, а через параллельно подсоединенный гидроклапан 18 давления - с напорной магистралью 3 перед входным каналом 19 кла пана ИЛИ 4 Устройство имеет дополнительный гидроклапан 20 давления, входной канал 21 и полость управления 22 которого соединены с магист- panbg 10, выходной канал 23 - со сливом 16, а другая пружинная полость 24 управления - с напорной магистралью 3 перед входным каналом 25 клапана ИЛИ 4, К напорной магистрали 26 присоединен предохранительный клапан 27, Гидроклапаны 17 и 18 совместно с распределителем 9, дросселем

15 и клапаном ИЛИ 4 образуют приспособление предохранения бурового инст.румента 2 от заклинивания,

Гидроклапаны 17 и 18 параллельно

подсоединены к полости 14 и к напорной магистрали 3 посредством гидролиний 28 и 29, их управляющие полости 30 и 31 соединены с этими гидро- линнями 28 и 29, а другие их управ ляющие полости 32 и 33 - со сливом 16, Выходной канал 34 гидроклапана , ИЛИ 4 сообщен с магистралью 3,

Клапаны 17 и 27 настроены на давление бурения в магистралях 3 и 10 гидродвигателя 1 и гидроцилиндра 8, а гидроклапаны 18 и 20 настроены на давление забуривания (пониженное давление)- в тех же магистралях 3

и 10. 0

Гидравлическое бурильное устройство работает следующим образом.

При включении распределителя 12 5 в левую позицию рабочая жидкость с напорной магистрали 26 через распределитель 12, магистраль 10, распределитель 9 реверса поступает в гидроцилиндр 8 подачи, вследствие чего осзгществляется перемещение гидродвигателя 1 с буровым инструментом 2 в сторону забоя. Затем включают распределитель 7 в правую позицию (режим забуривания) и рабочая жидкость через выходной канал 5 распре- 5 делителя 7, входной канал 19 клапана ИЛИ 4 и магистраль 3 поступит в гидродвигатель 1 и буровой инструмент 2 начнет вращаться.

40 nocjie соприкосновения вращающегося бурового инструмента 2 с породой начинается процесс забуривания шпура, при котором максимальный крутя0

щий момент на гидродвигателе 1 вращения бурового инструмента 2 определяется настройкой гидроклапана 18 давления, а максимальное усилие подачи бурового инструмента 2 гидроцилиндром 8 - настройкой гидроклапана 20 давления, так как его пружинная полость 24 управления соединена через канал 6 распределителя 7 со сливом 16, При увеличении момента сопротивления вращению бурового инструмента 2 повышается давление рабочей жидкости в магистрали 3. Когда величина этого давления превысит давление настройки гидроклапана 18, через последний рабочая жидкость поступит в полость 14 управления распределителя 9 и он переместится в левую позицию на реверс подачи бурового инструмента 2, После снижения момента сопро- .тивления вращению бурового инструмента 2 давление рабочей жидкости в магистрали 3 снизится и гидроклапан 17

закроется, а распределитель 9 под воздействием пружины 13 переместится в правую позицию на подачу вперед бурового инструмента 2. Процесс бурения шпура будет продолжаться.

По окончании бурения шпура распределитель 12 устанавливают в правую позицию и рабочая жидкость из напорной магистрали 26 через распределитель 12, магистраль 11, распределитель 9 поступает в гидроцилиндр 8, вследствие чего осуществляется реверс подачи гидродвигателя 1 с буровым инструментом 2, и когда они займут исходное положение, распределители 7 и 12 устанавливают в нейтральные позиции на отключение гидродвигателя 1 и гидроцилиндра 8 подачи.

0

0

5

0

5

40

Формула изобретения

Гидравлическое бурильное устройство, включающее гидродвигатель вращения и гидроцилиндр подачи бурового инструмента, установленный в магистралях гидроцилиндра подачи, распределитель реверса, полость управления которого сообщена через дроссель со сливом и с напорной магистралью гидродвигателя вращения посредством двух параллельных гидролиний с расположенным в каждой из них гидроклапаном давления с полостями управления, и распределители включения гидродвигателя вращения и гидроцилиндра подачи, имеющие по крайней мере два выходных канала, отличающее- с я тем, что, с целью сокращения эксплуатационных затрат времени на забуривание при одновременном упрощении управления бурильным устройством при бурении, оно снабжено гидроклапаном ИЛИ с двумя входными и одним выходным каналом и дополнительным гидроклапаном давления с полостями управления, причем выходньге каналы распределителя включения гидродвигателя вращения подсоединены к входным каналам гидроклапана ИЛИ, а его выходной канал подсоединен к напорной магистрали гидродвигателя вращения, при этом дополнительный гидроклапан давления и одна из его полостей управления подсоединены к магистрали гидроцилиндра подачи, а другая полость управления дополнительного гидроклапана подсоединена к входному каналу гидроклапана ИЛИ, другой входной канал которого сообщен с одним из параллельно подсоединенных к напорной магистрали гидродвигателя вращения гидроклапанов давления.