Гидропривод бурильной машины Советский патент 1990 года по МПК E21B44/02 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидроприводам буриль- ных машин цикличного действия, предиаз-- начеиных для образования скважин в породах средней крепости и грунтах.

Цель изобретения - повышение производительности машины за счет расширения диапазона режимов ее работы.

На чертеже изображ.ен предлагаемый гидропривод бурильной машины.

Гидропривод бурильной машины содержит рабочий орган, выполненный в виде бура 1, закрепленного на корпусе 2 гидроцилиндра 3 подачи. Шток 4 гидроцилиндра 3 неподвижен, а корпус 2 может совершать возвратно-поступательные движения и вращательное, которое он получает от гидромотора 5 нриводоз вращения через редз/ктор 6. Полости гидромотора сообще1 ы гидролиниями 6 и 7 с двухпозиционным гидрорас- нределителем 8 и через послед1 ий - с трех- позиционным гидрораспределителем 9 вращателя гидролиниями 10 и 11. Гидрорас- .пределитель 8 имеет подпружиненный золотник и выполнен с возможностью ручного и гидравлического правления посредством камеры гидроуправления 12,которая линией 13 управления через первый вентиль 14 сообщена с реле 15-времени.Реле.времени 15 выполнено в виде гидроцилиндра с плавающим под пружиненным поршнем и с механизмом 15 ре-, гулирования упругости пружины.Камера 12 гидроуправлени.ч сооби1ена еще со сливной магистралью через параллельно включенные первый регулируемый дроссель 17 и первый обратный клапан 18, а также с первым гидровключателем 19. Гид ровключатель 19 уста- новлен с возможностью регулирования по- . ложения его корпуса и с возможностью взаимодействия его штока 20 с конусным торцом 21 корпуса гидроцилиндра 2 при подъеме последнего. Гидрораспредег-ктель 8 сообщен дополнительным отводом со сливной магистралью, а дополнительным лодводом через второй регулируемый дроссель 22 -. с первым гидроаккумуля ором 23, который через второй вентиль 24 сообщен со сливной магистралью, а через дополнительный нормально открытый гидроклапан. 25 - с первой дополнительной напорной магистралью 26. Гидрорасгфеделитель 9 также выполнен с подпружиненным золотником и с возможностью ручного и гидравлического управления. Камера 27 гидроуправления гидрораспределителя 9 сообщена линией управления через третий вентиль 28 и третий регулируемый дроссель 29 с поршневой, являющейся рабочей при бурении, полостью 30, а через четвертый вентиль 3 - со сливом Камера 32 гидроуправления гидрораспре- делнтеля 9 сообщена линией управления с гидровключателем 33, который установлен с Возможностью взаимодействия его штока с корпусом 2 цилиндра 3. Полости опускания. 30 и подъема 34 гидроцилиндра 3 сообщены.

гидролиниями через каналы, выполненные в штоке, с гидрораспределителями 35 по-.- дачи. Гидрораспределитель 35 выполнен че- тырехпозиционным с -дополнительным под- 5 ,водом 36. Подвод 36 связан со вторым гидро- а ккумулятором 37. Гидроаккумулятор 37 связан с манометром 38, через пятый вентиль 39 - со сливом, через установленные последовательно второй обратный клапан 40 и нормально открытый гидроклапан 41 со второй дополнительной напорной магистралью 42, а также с камерой управления гидроклапана 41.

Устройство работает следующим образом.

5 В исходном положении все элементы устройства занимают позиции, изображенные на чертеже. Рабочий орган неподвижен, а гид-- роаккумуляторы заряжены на заданную величину давления. Вентили 24, 31 и 39 закрыты, а вентили 14, 28 открыты. 20 Для начала бурения скважины оператор опускает золотник распределителя 35 на первую позицию- от нейтральной и устанавливает бур 1 на опорную поверхность, а после этого опускает золотник до конца. В ука- 25 занной позиции золотника рабочая жидкость из гидроаккумулятора 37 по гидролинии через канал в штоке 4 поступает в полость 30 опускания н создает осевое уси- лие, а полость подъема 34 сообщается со сливом. При повышении давления в полости 30 30 опускания оно одновременно повышается и в камере 27 управления гидрораспределителя 9. Под действием указа} ного давления золотник гидрораспределителя 9 преодолевает усилие пружины и опускается от нейтральной позиции. Рабочая жидкость 35 из напорной гидромагистрали через гидролинии 11 и 7 поступает на вход гидромотора 5, вал которого начинает вращаться и приводит во вращательное движение бур 1. При бурении скважины гидроаккумулятор 37 автоматически обеспечивает создание заданного осевого усилия на бур 1 и реализацию любой скорости подачи бура разработке грунтов, имеющих самые разнообразные прочностные свойства. После достижения заданной глубины скважины шток 45 гидровключателя 33 теряет взаимодействие с корпусом 2 и выдвигается под действием пружины, усилием которой создается давление в штоковой полости гидровключателя 33 и в камере 32 управления гидрораспределителя 9. Под действием указанного дав- 50 ления и пружины золотник гидрораспределителя 9 возвращается в нейтральную позицию и останавливает вращение гидромотора 5. Величина осевого усилия подачи рабочего органа в соответствии с эксплуатационными условиями устанавливается пу- 55 тем задания давления в гидроаккумуляторе 37, которое задается с помощью вент иля 39 обратного клапана 40 и гидроклапана 41, а контролируется по манометру 38.

40

После остановки бура 1 оператор производит его подъем, для чего поднимает золотник гидрораспределителя 35 до конца.; В указанной позиции золотник сообщает по- лость 34 подъема гидроцплиндра 3 с напорной гпдромагистралыо 42, а полость 30 опускания - со сливом, поэтому бур 1 поднимается, выглубляясь из скважипы. При полном выглублепии бура 1 корпус 2 своей конусной торцовой поверхностью 21 вдвигает шток 20 в корпус гидровключателя 19. Рабочая жидкость из гидровключателя 19 поступает по линии управления в гидравлическую полость реле 15 времени и заполн я- ет ее, перемещая порщень р направлении сжатия пружины. Одновременно рабочая жидкость по линии управления поступает через вентпль 14 в камеру 12 управления гидрораспределителя 8, золотник которого, преодолевая усилие пружины, опускается и сооб- щает вход гидромотора 5 с гидроаккумулятором 23, а выход - со сливом. Рабочая жидкость, поступающая к гидромотору 5 из гидроаккумулятора 23, обеспечивает ускоренное вращение бура 1 и разбрасывание извлеченного из скважины грунта. Продолжительность ускоренного вращения рабочего органа устанавливается регулировкой дросселя 17. По истечении установленного времени поршень реле 15 времени под действием прулсииы вытесняет рабочую жидкость на слив через дроссель 17, поэтому давление в камере 12 управления уменьшается- и золотник гидрораспределителя 8 возвращается пружиной Б. исходную позицию и останавливает вращение рабочего органа. Рабочее оборудование в этом случае возвращается в исходное положение и изготовлено для повторения рабочих циклов. Частота ускоренного вращения бура 1. задается с помощью дросселя 22 в соответствии с экс- плуатационными условиями. Давление ра- .бочей жидкости в гидроаккумуляторе 23 устанавливается- с помощью вентиля 24 и гидроклапана 25.

Формула изобретения

Гидропривод бурильной машины, включающий гидроцилиндр подачи, имеющий корпус и щток, образующие полости, связанные через гидрораспределитель подачи с ; напорной и сливной магистралями, гидро- мотор- вращателя, полости которого связаны через гидрораспределитель вращения с

напорной или сливной магистралями, двух- позиционный распределитель, нормально открытый гидроклапан и два обратных клапана, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности машины за счет расширения диапазона режимов ее работы, гидропривод снабжен двумя дополнительными напорными магистралями, двумя гидроаккумуляторами, дополнительным нормально открытым гидроклапаном, тремя ре- i

гулируемыми дросселями, пятью вентилями, реле времени и двумя гидровключателями, причем корпус гидроцилиндра подачи выполнен с конусной частью, гидрораспределитель подачи выполнен четырехпозиционным с

5 дополнительным входом, двухпозиционный гидрораспределитель выполнен с камерой гидроуправления, дополиителы ымн подводом н отводом и установлен последовательно с гидрораспределите.тсм вращателя, вы- полне1 ным с двумя камерами гидроуправ - ления, одна из которых coo6meiia с вторым гидровключателем, установленным с возможностью взаимодействия с корпусом гнд- роцилиндра подачи, а другая через установленные последовательно третий вентиль и

5 третий регулируемый дроссель - с рабочей при бурении полостью гидроцилиндра подачи, связанной через четвертый вентиль со сливной магистралью, при этом второй гпд- роаккумулятор связан с дополнительным по/ь водом гидрораспределителя подачи, с каме- 30 рой управления нормально открытого гидроклапана и через установленные последовательно нормально открытый гидроклппан и второй обратный клапан - с второй дополнительной напорной магистралью, причем первый гидровключатель устаноилен с воз35 можностью взаимодействия с конусной частью корпуса гидроцнлиндра подачи и связан с реле времени н через установленные параллельно первый обратный клапан и первый регулируемый дроссель - со сливной магистралью, при этом дополнительные отвод и подвод двухпозниионного гидрораспределителя связаны соответственно со сливной магистралью н через второй регу- -лируемый дроссель - с первым гидроаккумулятором, связанным через второй вент1и Ь 45 со сливной магистралью -л через дополни.- тельный нормально открытый клапа - с первой дополнительной напорной ралью.

40

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для образования скважин в породах средней крепости и грунтах. Цель - повышение производительности бурильной машины за счет расширения диапазонов режимов ее работы. Гидропривод машины содержит гидроцилиндр (ГЦ) 3 подачи, гидромотор 5 привода вращателя и гидрораспределители (ГР) 8, 9 и 35. Корпус 2 ГЦ 3 выполнен с конусной частью 21 и связан с буром 1, а ГР 8 и 9 установлены последовательно. С возможностью взаимодействия с корпусом 2 установлен гидровключатель (ГВ) 33. Камера 32 ГР 9 сообщена с ГВ 33. Камера 27 связана через вентиль 28 и дроссель 29 с полостью 30 ГЦ 3. Полость 30 связана через вентиль 31 со сливной магистралью. Гидроаккумулятор 37 связан с подводом 36 ГР 35, с камерой управления гидроклапана 41, через вентиль 39 со сливной магистралью и через обратный клапан 40 и гидроклапан 41 с напорной магистралью 42. С возможностью взаимодействия с конусной частью 21 корпуса 2 установлен ГВ 19 и связан с реле времени 15 и через установленные последовательно обратный клапан 18 и дроссель 17 со сливной магистралью. Дополнительные отвод и подвод ГР 8 связаны соответственно со сливной магистралью, и через дроссель 22 с гидроаккумулятором 23. Через вентиль 24 гидроаккумулятор 23 связан со сливной магистралью, а через гидроклапан 25 - с напорной магистралью 26. Регулировка осевого усилия подачи обеспечивается гидроклапаном 41. Изменение скорости перемещения бура 1 обеспечивается переключением ГР 35. Скорость вращения бура 1 при разбрасывании грунта регулируется дросселем 22. 1 ил.