Нажимное устройство установки для бестраншейной прокладки труб Советский патент 1989 года по МПК E02F5/18 

1

Изобретение относится к статико- динамическим нажимным устройствам с гидроприводом, преимущественно к ус - тановкам для продавливания или прокола скважин в груитах, и может быть использовано в силовых устройствах горных и строительно-дорожных машин. Цель изобретения - повышение производительности прокладки за счет пош тения КПД устройства.

На чертеке представлена гидравлическая схема нажимного устройства установки для бесштраниейной про- кладки труб.

Нажимное устройство состоит из динамического механизма J, расположенного между штоком 2 задавливающе- го гидроцилиндра 3 и торцом прокладываемой трубы 4. Динамический механизм 1 содержит дополнительный гидроцилиндр 5 с поршнем 6 и штоком 7, ко торые образуют поршневую 8 и штоко- вую 9 полости гидроцилиндра 5, клапан 10 и аккумулятор И с газовой 12 и жидкостной 13 полостями. Клапан 10 выполнен с гидравлическими камерами 1А и 15 для управления перемещением его золотника, при этом гидравлическая камера 14 имеет меньшую пло- щадь взаимодействия с золотником клапана 10, чем гидравлическая камера 15. Гидрераспределитель 16 для управления дополнитедьньш гидроцилиндром 5 динамического механизма 1 и гидрораспределитель 17 для управления задавливаюш 1м гидроцилиндром 3 соединень с напорной магистралью 18 и сливной магистралью 19. Поршневая 8 полость гидроцилиндра 5 имеет возможность соединения через клапан 10 либо с жидкостной 13 полостью аккумулятора П, либо со Сливной магистралью 19, а его штоковая 9 полость через гидр о распре делит ель 16 имеет возможность соединения с напорной 18 или сливной 19 магистралями. Жидкостная 13 полость аккумулятора 11 соединена с напорной магистралью 18, а гидравлическая каме- р.а 14 клапана 10 соединена с магистралью, соединяюш;ей жидкостную 13 камеру аккумулятора П с клапаном 10. Гидравлическая камер а 15 клапана 10 соединена с магистралью, сое- диняющей штоковую 9 полость гидроцилиндра 5 с гидрораспределителем 16 для его управления Регулируемьй дроссель 20 уста:новлен на участке магистрали, соединяюш,ей штоковую 9 полость гидроцилиндра 5 с гидрораспределителем 16, между ее соединением с гидравлической камерой 15 клапана 10 и гидроцилиндром 5. Гидрораспределитель 16 для управления гидроцилиндром 5 выполнен с дистан- ционным электромагнитным управление положения его золотника от толкател 21 датчика положения штока 7 гидроцилиндра 5. Толкатель 21 установлен с возможностью перемещения, при котором происходит замыкание подвижного контакта 22 и неподвижного контакта 23, которые электрически соединены с электромагнитным управлени ем гидрораспределителя 16.

Цикл работы нажимного устройства осуществляется следующим образом.

В исходном положении динамический механизм 1 прижат к торцу трубы 4, упираясь в нее штоком 7. Перегородка аккумулятора 11 находится в левом (фиг. 1) положении под действием давления газа, находящегося в полости 12. Клаг1ан 10 за счет разности сил в камерах 14 и 15 находится в нижнем положении.

Подача жидкости от напорной магистрали 18 к гидроцилиндру 3 производится при левом крайнем положении гидрораспределит еля 17. При этом жидкость из напорной магистрали 18 поступает в поршневую полость гидроцилиндра 3 и происходит, выдвижение штока 2 и вдавливание трубы 4 через корпус динамического механизма 1. В конце хода толкат.ель 21 передвигает подвижный контакт 22 до замыкания с неподвижным контактом 23. За счет этого под действием электромагнитных сил в катушке управления золотником распределителя 14 золотник периодически перебрасывается, в левое и правое гидроположения. В левом положении производится слив жидкости из ШТО.КОВОЙ полости 9 через дроссель 20 гидрораспределитель 16 и одновременно из камеры 15 в сливную магистраль 19. Это обеспечивает подачу жидкости в поршневую полость 8. Жидкость поступает из камеры 13 аккумулятора 11 и из напЬрной магистрали 18 через камеру 13, клапан 10 в поршневую полость 8. За счет импульса давления жидкости в камере 6 формируется импульс. Происходит импульсионное (безударное) выдвижение штока 7 и вдавливание трубы 4 в грунт. Динамическое, безударное воздействие на трубу 4 является как дополнительное к статическому воздействию, развиваемую гидроцилиндром 3. При переключении гидрораспределителя 16 в правое положение за счет соединения контактов 22 и 23 в крайнем левом положении штока 7 штоковая полость 9 и камера 15 сообщаются с напорной магистралью 18. За счет превьш1ения площади камеры 15 над площадью камеры 14 золотник клапана 10 перемещается и соединяет поршневую полость 8 со сливной магистралью 19, отсекая полость 8 от камеры 13 аккумулятора I

Подача жидкости из напорной магистрали 18 в полость 9 вызывает сия

тие импульса, передаваемого трубе 4, величина которого равна произведению разности сил со стороны полостей 9 и 8 на длительность подачи жид кости в полость 8. Под действием жидкости в полости 9 и действия шток гидроцилиндра 3, выдвигающегося под действием жидкости в поршневой полости гидроцилиндра 3, шток 7 смещается вправо и разъединяет в конце хода толкателем 21 контакты. Последнее приводит к разрыву цепи в катушке уп ранл.ения распределителем 16, установке и фиксации его золотника в ле- BOM положении и к выдвижению штока 7 совместно с толкателем 21 в левое положение. Далее импульсный цикл нагружения трубы повторяется. Снятие статической нагрузки с трубы 4, пе- редаваемой через динамический механизм 1 гидроцилиндром 3, производится переключением гидрораспределителя 17 в правое положение. При этом што- ковая полость гидроцилиндра 3 сообща ется с на.порной магистралью 18, а его поршневая полость - со сливной магистралью 19, и динамический механизм 1 отводится от трубы 4i

Формула изобретения

1. Нажимное устройство установки для бестраншейной прокладки труб, включающее динамический механизм,

расположенный между штоком задавли- вающего гидроцилиндра и торцом прокладываемой трубы, гидрораспределители для управления динамическим мехнизмом и задавливающим гидроцидинд- ром, напорную и сливную магистрали, отличающее ся тем, что, с целью повышения производительности .прокладки за счет повьшения КПД уст

ройства, оно снабжено аккумулятором с газовой и жидкостной полостями и клапаном с гидравлическими каме.рами разной площади для управления пере- . мещением его золотника, а динамический мехаьшзм выполнен в виде дополнительного гидроцилиндра., поршневая полость которого через клапан имеет возможность соединения либо с жидкостной полостью аккумулятора, либо со сливной магистралью, штоковая полость которого через его гидрораспределитель имеет возможность соединения с напорной либо со сливной магис гралью, при этом жидкостная полость аккумулятора соединена с напорной магистралью, а гидравлическая камера клапана менылей площади соединена с магистралью, соединяющей жидкостную камеру аккумулятора с клапаном, причем гидравлическая камера с большей площадью клапана соединена с магистралью, соединяющей штоковую полость дополнительного гидроцилИнд- ра с его распределителем.

2.Устройство, по п. 1, о т л и- ;чающееся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования динамической составляющей нажимного усилия, оно имеет регулируемьш дроссель, установленный на участке магистрали, соединяющей штоковую полость дополнительного гидроцилиндра с его . гидрораспределителем, между ее соединением с гидравлической камерой клапана и дополнительным гидроцилиндром.

3.Устройство по п. 1, о т л и- чающееся тем, что гидрораспределитель дополнительного гидроцилиндра вьшолнгн с дистанционным электромагнитным управлением положения его золотника

Изобретение относится к статико- динамическим нажимным устройствам и м.б. использовано в силовых устр-вах горных и строительно-дорожных машин. Цель - повышение проиэводитепьности прокладки за счет повьшения КПД устр- ва. Нажимное устр-во установки дия бестраншейней прокладки труб вкпюча ет динамический механизм 1, расположенный между штоком 2 з адавливаняцего гидроцилиндр а (ГЦ) 3 и торцом прокла- №1ваемой трубы 4. Динаг ческий механизм 1 выполнен в виде дополнительного ГЦ 5, поршневая полость (П) 8 которого через клапан 10 имеет возможность соединения с жидкостной П 13 аккумулятора I1, соединенной с напорной магистр-алью (М) 18 или со сливной М 19. Штоковая П 9 через гидрораспределитель 16 имее г возможность соединения с напорной или сливной М 18, 19. Клапан 10 вьшолнен с гидравлическими камерами 14 и 15 разной площади для управления перемещением его 1 золотника. Камера 14 клапана }Q соединена с М, соединяющей жидкостную камеру 13 аккумулятора I I с клапаном 10. Камера 15 соеди- йена с магистралью, соединяющей што- ковую П 9 ГЦ 5с гидрораспределителем 16 для его управления. За счет импульса давления жидкости в камере 6 npoHcxojDjiT импульсное вьщвижение штока 7 и вдавливание трубы 4 в грунт, ,2 з.п. ф-лы, 1 ил. § ел