Гидравлическая бурильная машина Советский патент 1992 года по МПК E21B6/00 E21B19/86 

Изобретение относится к. горной промышленности, а именно к гидравлическим бурильным установкам.

Известная гидравлическая бурильная машина включает вращатель, ударник податчик, две маслостанции, три насоса и редуктор, распределительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру. Гидравлическая система ее пульта управления включает гидрораспределители управления податчиком, вращателем, ударником. Процессы управления работой ударника, перфоратора и податчика осуществляются с помощью трех ручных гидрораспределителей от одного насоса. Два редукционных клапана регулируют усилие подачи.

Управление вращателем осуществляется с помощью одноготидрораспределителя управления вращателем от второго насоса.

Наиболее близкой к предлагаемой является бурильная машина, включающая гидроперфоратор с ударником и вращателем, податчик, два насосз, маслостанцию с редуктором, гидрораспределители управления ударником, податчиком и вращателем с двумя входными и двумя выходными каналами, редукционные, обратные и предохранительные клапаны.

Один из насосов с одним из входным каналов гидрораспределителя управления ударником, а второй выходной канал гидрораспределйтеля соединяет управление ударником через обратный клапан один из входных каналов гидрораспределителя управления податчиком с баком.

Второй насос соединен с одним из входных каналов гидрораспределителя управления вращателем.

Сливная магистраль соединяет второй входной канал гидрораспределителя управления вращателем с баком. Бурильная машина оснащена предохранительным и редукционными клапанами.

Для повышения надежности и экономичности машина имеет гидроклапан ИЛИ, установленный в магистрали, соединяющей ударнике выходными каналами гидрораспределителя управления ударником.

Выходные каналы гидрораспределителя управления ударником соединены через редукционные клапаны между собой и с магистралью, соединяющей вторые входные каналы гидрораспределителей управления ударником и податчиком. Установлен обратный клапан через который выходные каналы редукционных клапанов соединены между собой, причем входной канал обратного клапана соединен с вторым входным каналом гидрораспределителя управления ударником,

Недостатком этой бурильной машины является сложность конструкции, обусловленная наличием двух маслостанции с двумя насосами и одним редуктором в каждой.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение конструкции машины.

Указанная цель достигается тем, что известная гидравлическая бурильная машина, включающая перфоратор с ударником и вращателем, податчик, гидрораспределители управления ударником, вращателем и податчиком с двумя входными и двумя выходными каналами, напорную магистраль, соединяющую маслостанцию с одним из входных каналов гидрораспределителя управления ударником, сливные магистрали, соединяющие один из входных каналов гидрораспределителей управления податчиком и вращателем с гидробаком, редукционные и предохранительные клапаны, обратные клапаны, гидроклапан ИЛИ, установленный в напорной магистрали ударника и соединяющий ударник с выходными каналами гидрораспределителя управления ударником соединены магистралями через редукционные и обратные клапаны между собой и с магистралью, соединяющей вторые входные каналытидрораспределителей управления ударником и подадчиком и одну из магистралей между клапаном ИЛИ и редукционным клапаном, соединенную через предохранительный клапан со сливной магистралью, снабжена дополнительным клапаном ИЛИ, установленным на магистрали клапан ИЛИ - ударник, при зтом первый вход дополнительного клапана ИЛИ соединен с напорной магистралью ударника, второй - с магистралью, соединяющей вторые входные каналы гидрораспределителей управления ударником и податчиком, а вход соединен с входом дополнительного редукционного клапана, выход из которого соединен с входом регулятора потока, а выход из последнего соединен с вторым входом гидрораспределителя управления вращателем.

Hia фиг.1 показана машина, общий вид;. на фиг.2 - принципиальная гидравлическая схема.

Гидравлическая бурильная машина состоит из ходовой части 1 „ системы 2 энергообеспечения, майипулятора 3, на котором размещены гидроперфоратор 4 с ударником 5, гидроподатчиком б и вращателем 7.

Гидравлическая система гидравлической бурильной машины включает трехпозиционный распределитель 8 управления ударником 5. один из входных каналов которого соединен магистралью 9 через обратный клапан 10и магистралью 11 снапорным каналом трехпозиционного гидрораспределителя 12 управления гидроподатчиком б.. Редукционный клапан 13 с одной стороны соединен магистралью 14 с выходным каналом 15 гидрораспределителя 8,. а с другой - магистралью 16 с обратным клапаном 17.

Обратный клапан 17 соединен магистралью 18 с магистралью 9.. Втррой редукционный клапан 19с одной стороны соединен магистралью 20 с вторым входным каналом 21 гидрораспределителя 8, а с другой - магистралью 22 с обратным клапаном 23.

Выход Обратного клапана 23 соединен магистралью 24 с магистралью 11. Вход ударника 5 магистралью 25 соединен через гидроклапан ИЛИ 26 с выходными каналами 15 и 21 распределителя 9 и магистралью 27 с дополнительным клапаном ИЛИ 28, который магистралью 29 соединен с входом редукционного клапана 30. Выход последнего магистр1алью 31 соединен с входным каналом регулятора 32 потока, выходной канал которого соединен магистралью 33 с напорным каналом трехпозиционного распределителя 34 управления вращателем, выходные каналы которого магистралями 35 и 36 соединены с вращателем 7 гидроперфоратора.

Вто()ой входной канал распределителя 34 магистралью 37 соединен с баком (не показан)

Рабочая жидкость к распределителю 8 подается от маслостанции (не показан) по напорной магистрали 38, а сливные магистрали 39 и 40 соединяют соответственно входной канал распределителя 12 и ударник 5 с баком (не показан). Слив со вспомогательных редукционных клапанов 13, 19 и 30 происходит по магистрали 41. Выходные каналы распределителя 12 соединены с податчиком 6 магистралями 42 и 43.

Величина давления в напорной магистрали 38 контролируется предохранительным клапаном 44 по манометру 45, в магистрали 35 и 36 вращателя 7 по манометру 46. Предохранительный клапан 47 определяет величину давления рабочей жидкости в ударнике 5 при забуривании. Величина давления в гидроподатчике 6 при маневровых операциях контролируется предохранительным клапаном 48 по манометру 49.. Предохранительные клапаны 47 и 48 соединены магистралью 50 со сливной магистралью 39. Второй выходной канал дополнительного .клапана ИЛИ 26 соединен магистралью 51 .с магистралью 11, соединяющей обратный клапан 10 с одним из входных каналов распределителя 12.

Гидравлическая бурильная машина работает следующим образом.

Манипулятором 3 (фиг. 1)устанавливают гидроподатчик 6 на требуемую точку забоя. 5 Золотники распределителей 8. 12 и 34 (фиг.2) находятся в позиции О. Маслостанция разгружается по магистрали 38 - 8 - 9 10-11 - 12-39вбак.

При включении распределителя 12 а положение а гидроподатчик 6 подает гидроперфоратор 4 на забой, в положение b - от забоя, при этом ударник и вращатель не работают, распределитель 34 включен в положение а.

5 После соприкосновения бурового инструмента с забоем возрастает нагрузка и вращатель автоматически включается в работу (позиция а- левое вращение, позиция бправое).Величина давления в гидросисте0 ме вращателяконтролируется

редукционным клапаном 30 по манометру 46, в гидросистеме поДатчика- предохранительным клапаном 48 по манометру 49. Для осуществления процесса забурива5 ния золотник распределителя 8 устанавливается в позицию Ь(забуривание), но ударник не работает, так как рабочая жидкость идет на слив по магистрали 38 - 8 - 15 - 14 - 13 - 16 - 17 - 18 - 10 - 11 - 12 - 39.

0 Для подачи бурового инструмента на забой следует перевести золотник распределителя 12 в позицию а, адля включения вращателя золотник распределителя 34 - в позицию Ь.

5 После соприкосновения бурового инструмента с забоем давление б гидроподатчике 6 возрастает до величины настройки редукционного клапана 13, включается ударник 5 и при достижении давления настройки редукционного клапана ЗОпереводят золотник распределителя 34 в положение а включают вращатель 7. Величина давления рабочей жидкости в ударнике 5 ограничивается предохранительным клапаном 47, а во вращателе - редукционным клапаном 30. Обороты вращателя регулируются регулятором 32 потока. Можно реверсировать податчик 6 и вращатель 7 переводом золотников распределителей

0 12 и 34 в положение Ь, давление при этом ограничивается в податчикеб клапаном 48 по манометру 49, а вращатель 7 редукционным клапаном 30 по манометру 46. Ударник 5 питается по магистрали 38 - 8 5 15 - 26-25- 5,;Слив (lo магистрали 5 - 40; Податчик 6 питается по магистрали 38 - 8 - 15 - 14-13- 16- 17-18- 1011-12 - 43 - 6, слив из податчика по магистрали 6-42- 12-39.

Вращатель питаетсяno магистрали 38 -15-26-27 - 28-29 -30-31-32-33 - 34 35 - 7, слив с вращателя осуществляется о магистрали 7-36-34-37.

Бурение. После операции забуривания олотник гидрораспределителя 8 перевоится в позицию а (бурение). .Ударник питатся по магистрали 38 - 8-21 - 26 - 25 - 5.

Слив по магистрали 5 - 40,

Податчик 6 питается по магистрали 38 8-21 - 20-19 - 22 - 23 - 24 -11-12-436, слИв из податчика по магистрали 6 - 42 12-39.:,: .,; . - ,; ,.; .. /

Вращатель питается по магистрали 38 8 - 21 - 26 - 27 - 28 - 29 - 30 - 31 - 32 - 3334 - 35 - 7, слив с вращателя осуществляется по магистрали 7 - 36 - 34 - 37.

Возврат от забоя. После окончания бурения золотник гидрораспределителя 8 устанавливается в нейтральную позицию, а золотник гидрораспределителя 12 - в позицию Ь. Податчик 6 возвращает буровой инструмент от забоя. Питание податчика осуществляется по магистрали 38-8-9 10 -11 -12 - 42 - 6, слив с которого осуществляется по магистрали 6 -- 32 - 12 - 39..

Одновременно с включением податчика 6 необходимо включить и вращатель 7. Для зтого золотник гидрораспределителя 34 переводят в положение а, питание осуществляется по магистрали 38 - 8 - 9 - 10 - 11 51 - 28 -29- 30 - 31-32 -33 - 34 - 35-7. слив - по магистрали 7 - 36 - 34 - 37.

Ударник в это время не работает, так как масло в магистраль не поступает.

Экономический эффект от использования изобретения определится из выражения

Эт (П + ni).C + П2С2 + ПЗСЗ - П4С4 nsGs - пбСб

где п - количество насосов в ЗИПе;

п - количество ликвидируемых насосов;

Ci - стоимость их;

П2- количество ликвидируемых редукторов;

С2-стоимость их;

пз - количество ликвидируемых предо- j хранительных клапановi

Сз - стоимость их;

П4 - количество устанавливаемых редукционных клапанов;

С4 - стоимость их;

п 5-количество устанавливаемых регуляторов потока; Cs - стоимость их;

Пб - количество устанавливаемых клапанов ИЛИ;

Сб - стоимость их.

Формула изобретения

Гидравлическая бурильная мащина, ключающая перфоратор с ударником, гидоподатчик, вращатель, напорную магистраль, сливную Магистраль, связанную с гидрораСпрёделителем управления ударником, гидродатчиком и вращателем, имеющими напорные каналь, редукционные клапаны предохранительные клапаны обратнЫе клапаны и гидроклапан ИЛИ, соединяющий вход ударника с выходами гидрорасг|ределителя управления ударником, связанными через редукционные и обратные клапаны с напорным каналом

гидрораспределйтеля управления гидроподатчиком, от л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции за счет обеспечения привода ударникаподатчика и вращателя от одного насоса:, машина

снабжена регулятором потока, дополнительным редукционным клапаном и дополнительным клапаном ИЛИ. причем входы дополнительного клапана ИЛИ сообщены соответственно с входом ударника.и напорным каналом гидрораспределителя гидроподатчика, а выход-с входом дополнительного редукциончого клапана, выход которого связан через регулятор потока с напорным каналом гидрораспределйтеля

управления вращателем.

Фтг

Изобретение относится к буровой технике и упрощает конструкцию за счет обеспечения привода ударника и вращателя одного насоса. Гидравлическая бурильнаямашина содержит перфоратор 4 с ударником 5. гидроподатчик 6, вращатель 7. напорную 38 и сливные 39 и 40 магистрали, связанные с гидрораспределителями (ГР)8, 12 и 34 редуктивные клапаны 13, 19. 30. Предохранительные клапаны 44, 47, 48. обратные клапаны 10,17,23, регуляторы потока и гидроклапаны ИЛИ 26,28. Гидроклапан 26 соединяет вход ударника 5 с выходами ГР 8. Выходы ГР 8 связаны через кдапаны 13, 19, 17. 23. 24 с напорным каналом ГР 12. Входы гидроклапана 2Ё| сообщены соответственно с входом ударника 5 и напорным каналом ГР 12. Выход гидроклапана 28 сообщен с входом клапана 30. Выход клапана 30 связан через регулятор 32 потока с на- . порным каналом ГР 34. Гидроподатчик 6. вращатель 7 и ударник 5 при всех операциях питаются от напорной магистрали 38. 2 ил.v,^feо VI43ел^