Гидравлический вибромолот Советский патент 1989 года по МПК E02D7/10 

1 (51) 1446240

(21)4386178/31-33

(22)29.02.88

(46) 23.12.89. Ьюл. № 47

(71)Донецкий политехнический институт

(72)О.Я.Тодер, Г.М.Валитов, В.И.Блинов и А.А.Каракозов (53) 624.155.15(U88,8)

(56) Авторское свидетельство СССР

№ 1446240, кл. Е 02 D 7/10, 04.05.87.

(54) ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ВИБРОМОЛОТ (57) Изобретение относится к строительству и может быть использовано в буровых работах, при спуске и извлечении обсадных труб, шпунта, свай и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности в работе. В бойке 6 гидравлического вибромолота выполнено сквозное отверстие 14, соединяющее полость под хвостовиком выпускного клапана 8 с областью низкого давления. Хвостовик выпускного клапана 8 снабжен уплотнением, а полость над ним имеет возможность сообщения с полостью высокого давления. 2 ил

i

сл

rsj

Изобретение о -ч-.осится к строите;и.- ству, может быть нсполыэовано в ),;;1пых работах, при спуске и изнле- -,. ин обсадных труб, шпунта, свай н т.д. и является усовершенствованием изобретения по авт.св. № 144Ь2АО.

Целью изобретения является повышение эффективности работы гидроударника .

На фиг. 1 показано устройство в исходном положении (боек в крячЧнем

Н гЖИеМ положении). Hfi фиг. . - v CTРОЙСТВО с бойком в кр.1Г;ием 15 i .Mier по.пожснии.

i Устройство содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 наковальнями, цилиндр 4, поршень 5, размещенный в цилиндре 4 и связанный с бойком 6 и штоком 7, выпускной клапан 8, уст тнорлрниый в бойке 6, впускной iKjiauiiji J L ;1;- жинои 10, уплотнением 11 и выпускным каналом 12, расположенным в верхней части цилиндра 4. Хвостоник вьшускного клапана 8 снабжен yiuioTHeHneM 13, а в бойке 6 выполнено отверстие 14, соединяклцее полость под выпускным клапаном 8 с областью низкого давления. Впускной клапан 9 имеет два посадочных места по наружной и внутренней поверхности, причем наружное посадочное 15 впускного клапана 9 взаимодействует с верхней частью цилиндра 4, а внутреннее посадочное место 16 - с выпускным клапаном 8. Поршень 5, шток 7 и уплотнения 11 и 13 клапанов 8 и 9 образуют полости высокого 17 и низкого 18 давления.

Гидравлический вибромолот работает следующим образом.

В исходном положении (фиг, 1) боек 6 iiaxcv .H .. кряйнём нижнем пс .,;А. ич.

J . , поступает под iiopujiJUD j, CBH:ja ii.Ji i с бойком 6 и штком 7, вследствие чего боек 6 начинает движение вверх. При этом жидкость из надпоршневой полости выстесняется через выпускной канал 12, Совмс -тно с бойком 6 движется вверх и выпускной клапан 8. Когда выпускн./й клапли 8 с бойком 6 проходит P.ICC : оя-. 1 S , 6 Sc, он взаимодействует с внутренним посадочным местом 16 впускного клапана 9, перекрывая выпускной канал 12. Давление в образовавшейся ччмкнутой полости возрт тает, вьшускиий клапан Ь прижимается к риу

реннему посадочному месту i i: .: -r- ного клапана 9, Сила прижатия .- ляется разностью площадей выпускного клапана 8 и уплотнения 13,а рачность плс)Ш.адей подбирается таким обрачпм, чтобы сила прижатия ныпускного клапана 8 к посадочному месту 16 превышала усилие, направленное в противоположную сторону (вес клапана 8, скоростной напор рабочей жидкости) с пеобх здимым запасом надел(ности

0

5

0

5

п

0

5

где У,

V . V ЧР, У1Ь

- площадь выпускного клапана 8,

, - площадь уплотнения 13j К - коэффициент надежности. Под действием перепада давления между надпоршневой полостью и полостью 18 низкого давления впускной клапан 9 совместно с прижатым к нему вьшускным клапаном 8 открывается от верхней части цилиндра 4, В образовавшийся между верхней частью цилиндра 4 и впускньш клапаном 9 (фиг. 2) зазор устремляется жидкость из полости 17 высокого давления. Клапаны 8 и 9 продолжают совместно перемещение вверх на величину хода впускного клапана 9 У. з сжимая при этом пружину 10. Благодаря тому, что площадь впускного клапана 9 незначительно больше (или равна) площади уплотнения 11, для его открытия и перемещения вверх требуется небольшая сила, достаточная для сжатия пружины 10. Боек 6 наносит удар по наковальне 2. Конструктивно ход бойка 6 Sg может быть равен ходу выпускного клапана 8 S, или превьшать его на 0,5-1,0 мм. Это означает, что перестановка клапанов 8 и 9 при ходе вверх начинается ( RJ P.I.-H;IO f ударом бойка b по верхнем наковальне 2, свободный ход бой- .я о отсутствует или пренебрежительно ма. ( Ь 5 - S - 0), поэтому отсут- ртнует или пренебрежительно мало и гидравлическое торможение бойка 6, приводящее к потере скорости.

1.-1Сле того, как клапаны 8 и 9 переместились вверх на величину хо- па S 5,, жидкость поступает как под поршень 5, так и в надпоршненую полость. За счет того, что площадь поршня 5 больше площади штока 7, боек 6 начинает движение вниз. При этом клапаны 8 и 9 удерживаются в верхнем положении за счет перепада

лаг. к ния между полостями иысокого 17 и низкого 18 давления (фиг. 2). После того, как боек Ь пройдет

расстояние S

S - S,,

он захватит

хвостовик выпускного клапана 8 и оторвет его от внутреннего посадоч- ного места 16 клапана 9. При этом открывается вьшускной канал 12 и давление над поршнем 5 падает. Боек 6 проходит оставшееся до нижней наковальни 3 расстояние Sg- - S по инерции и наносит по ней удар. Так как сила прижатия вьтускного клапана 8 к посадочному месту 16 зависит не от собственно площади этого клапана, а от соотношения площадей F,,,, то представляется возможным делать площадь выпускного клапана 8 максимально большой, не опасаясь за надежность его срыва. Тем самым снижаются гидравлические сопротивления при выстеснении жидкости через выпускной канал 12 на участке свободного хода бойка 6.

После срывов выпускного клапана 8, его дальнейшая перестановка осуществляется гидравлически: за счет перепада давления на уплотнениа 13, так как в надпоршневой полости цилиндра 4 гидроударника давление будет выше, чем под клапаном 8. Это объясняется тем, что в то время как tloR клапаном давление будет таким же, как в области низкого давления благодаря наличию отверстия 14,над хвостовиком клапана 8 создается повышенное давление, обусловленное

U6726

гидравлическим сопротивлением выпускного канала 12.

Пружина 10 перемещает клапан 9 вниз до взаимодействия наружного посадочного места 15 с верхней частью цилиндра 4. Поступление рабочей жидкости в полость над поршнем 5 прекращается, и рабочий цикл повторяется.

10

5

0

Применение описываемого изобретения позволит повысить эффективность его работы путем снижения потерь скорости бойка в момент перестановки клапанов за счет уменьшения гидравлического сопротивления клапанной группы, так как площади впускного и выпускного клапанов не зависят от соотношения площадей поршня и штока. Кроме того, повылягтся надежность работы вибромолота за счет облегчения срыва выпускного клапана.

Формула из обретения

Гидравлический вибромолот по авт.св. N 1446240, отличаю- 0 Щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности работы, в бойке выполнено отверстие, посредством которого полость под оснащенным уплотнением хвостовиком выпускного клапана соединена с областью низкого давления, а полость над ним имеет возможность сообщения с полостью высокого давления.

-)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в буровых работах, при спуске и извлечении обсадных труб, шпунта, свай и т.д. Целью изобретения является повышение эффективности в работе. В бойке 6 гидравлического вибромолота выполнено сквозное отверстие 14, соединяющее полость под хвостовиком выпускного клапана 8 с областью низкого давления. Хвостовик выпускного клапана 8 снабжен уплотнением, а полость над ним имеет возможность сообщения с полостью высокого давления. 2 ил.