УСТРОЙСТВО для БУРЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД Советский патент 1967 года по МПК E21B19/86 

Изобретение относится к устройствам для бурения горных пород перфоратором, получающим осевое давление от поршневого податчика.

В известных устройствах для автоматического регулирования режима бурения поршень перфоратора снабжен кольцевой проточкой, которая при перемеш,ении поршня периодически соединяет рабочую полость податчика с источником текучей среды (сжатый воздух или жидкость), причем в полости податчика установлен обратный клапан. В результате этого поддерживается оптимальная величина хода поршня и усилие подачи и тем самым автоматически регулируется режим бурения.

Для работы податчика в этих устройствах используют сжатый воздух, поэтому при ходе корпуса перфоратора вперед к реактивным силам прибавляется осевое давление податчика, которое здесь нежелательно, поскольку оно способствует увеличению сил сцепления лезвия бурового инструмента с нородой и тем самым увеличивает сопротивление поворота бура, в связи с чем скорость бурения уменьшается.

Для улучшения работы перфоратора необходимо осевое давление использовать только в период отхода корпуса перфоратора назад (при ходе корпуса вперед осевое давление

должно отсутствовать). Этого можно добиться, если к поршневому податчнку подавать воду регулируемыми порциями.

Предлагается устройство для бурения горных пород, включающее поршневой податчик и перфоратор, поршень которого выполнен с кольцевой проточкой, периодически соединяющей рабочую нолость нодатчика, снабженную обратным клапаном, с источником текучей

среды. В полости податчика размещен упругий элемент с изменяющимся объемом под действием поступающей в полость податчика текучей среды, а на внутренней поверхности корпуса перфоратора выполнена кольцевая

проточка, сообщающаяся с атмосферой.

Целесообразно на магистрали, соединяющей источник текучей среды с нолостью податчика, установить камеру, снабженную обратным клапаном и упругим элементом с изменяющимся объемом.

На фиг. 1 показано описываемое устройст во; на фиг. 2 - принципиальная схема перфоратора. Устройство имеет перфоратор / и поршневой

податчик 2. В корпусе 3 перфоратора размещен поршень 4 и втулка 5, в которую входит шток 6 поршня, имеюший кольцевую проточку 7, периодически сообщающуюся при ходе поршня с каналами 8 и 9 втулки. Канал 8

текучей среды (на чертеже не показан), а канал 9 через штуцер // и магистраль 12 - с полостью /5 податчика 2.

В случае применения гидравлического податчнка втулка 5 имеет кольцевую проточку J4, сообн1,ающуюся с атмосферой через отверстие 15 в корпусе перфоратора. Проточка 14 слул{ит для предотвращения попадания жидкости из проточки 7 штока поршня в холостую полость 16 перфоратора и воздуха из этой полости Б проточку 7.

В полости 13 размец;ен обратный клапан /7. и упругий элемент 18 с изменяющимся объемом в виде заполненного воздухом цилиндра из эластичного материала. Kpoi-ie того, предусмотрен кран 19 для подвода жидкости в полость 13 податчика с целью подво.да перфоратора к забою и слива ее при отводе перфоратора от забоя.

На магистрали 12, соединяющей источник текучей среды с полостью 13 податчика, установлена камера 20, в которой расположены обратный клапан 21 и упругий элемент 22.

Устройство работает следующим образом. Жидкость под давлением через штуцер 10 подводится к корпусу 3 перфоратора и далее в определенных количествах через проточку 7 щтока поршня и штуцер 11 поступает в магистраль 12, откуда направляется в полость 13 податчика 2. Клапаны 17 и 21 пропускают жидкость только в одном направлении. Воздух, заключенный в элементах 18 и 22, играет роль амортизатора.

При отходе корпуса 3 перфоратора назад давление жидкости в полости 13 увеличивается, и элемент 18 сжимается. Это продолжается до тех пор, пока не погасится .реакция отдачи перфоратора. Затем в период хода корпуса 5 вперед осевое давление резко уменьщается и с некоторого момента перестает действовать на перфоратор.

При давлении жидкости, подводимой к перфоратору, больще 4 атм камера 20, кланан 21 и элемент 22 не обязательны, т. к. в пределах

каждого цикла в полость 13 податчика будет поступать определенная порция жидкости и будет сохраняться заданная величина хода поршня 4. Если в полости 13 давление жидкости будет больше, чем в магистрали 12, жидкость накапливается в камере 20 за счет сжатия элемента 22. Когда корпус перфоратора в силу реакции отдачи сместится вверх, давление жидкости в полости 13 уменьщится, и

жидкость из камеры 20 по магистрали 12 поступит в полость 13 податчика. Таким образом, в камеру 20 жидкость будет поступать в период отхода корпуса 3 назад, а из камеры 20 в полость 13 - в период перемещения корпуса вперед.

Описанные технические рещения позволяют получить более жесткий режим подачи по сравнению с режимом при использовании пневматических поршневых податчиках и тем

самым увеличить скорость бурения.

Предмет изобретения

1. Устройство для бурения горных пород, включающее поршневой податчик и перфоратор, поршень которого выполнен с кольцевой проточкой, периодически соединяющей рабочую полость податчика, снабженную обратным клапаном, с источником текучей среды, отличающееся тем, что, с целью повышения скорости бурения, в полости нодатчика размещен упругий элемент с изменяющимся объемом под действием поступающей в полость

нодатчика текучей среды, а на внутренней поверхности корпуса перфоратора выполнена кольцевая проточка, сообщающаяся с атмосферой. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем,

что па магистрали, соединяющей источник текучей среды с полостью податчика, установлена камера, снабженная обратным клапаном и упругим элементом с изменяющимся объемом.

Фиг I

Риг 2