«СЕСОЮЗНД?^ liTOlWniKWrKftF, БИЬ/1ИО~^^*1А Советский патент 1973 года по МПК E02F5/18 

I

Изобретение касается проходки скважин в грунтах..,,,,1

Известно гидропневматическое устройство ударного действия для образования скважины в грунте, включающее корпус, ударник, жестко связанный с разделительным поршнем, диафрагму, образующую с ударником камеру слива масла, а с разделительным поршнем - гидравлический цилиндр взвода ударника, и пневматический аккумулятор.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение его надежности в работе.

Для этого устройство снабжено механизмом обратной связи между давлением рабочей жидкости в гидравлическом цилиндре взвода ударника и давлением рабочей жидкости, оказываемым на плунжеры, установленные на свободных концах смонтированных в диафрагме тарельчатых клапанов, соединяющих камеру сброса масла и гидравлический цилиндр взвода ударника, причем механизм обратной связи выполнен в виде поршня и дросселирующей шайбы, а в плунжере образованы дросселирующие отверстия.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-Л на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схема автоматического управления работой устройства.

Гидропневматическое устройство имеет корпус / с запрессованной в нем пикой 2 с наковальней, ударник 3 со штоком, разделительный поршень 4, уплотнители 5, диафрагму 5 с тарельчатыми клапанами 7 и прул инами 8, плунжеры 9 с отверстиями, механизм обратной связи, выполненный в виде поршня 10 с дросселирующей шайбой 11, пневматический аккумулятор 12 с пробкой 13 для заполнения сжатым воздухом.

Диафрагма 6 образует с ударником 3 камеру 14 слива масла, а с разделительным поршнем 4 - гидравлический цилиндр 15 взвода ударника.

Устройство выполнено с подводящими и отводящими каналами а, б и в, регулятором 16 давления, пружиной 17, с кольцевым питающим каналом г и каналами д, е, с окнами ж слива масла, с плунжером 18, управляющим сбросом масла, и пружиной 19 возврата, с каналом 3, питающим кольцевой канал г, с каналом и сброса масла и с каналами к.

Работает устройство следующим образом.

Масло под давлением по подводящим каналам с и а, поступает в устройство. Предварительно сжатый воздух, заполняющий пневматический аккумулятор 12 держит ударник 3 в крайнем левом положении. Давление в гидравлическом цилиндре 15 незначительное, и поршень 10 обратной связи поджат пружиной

19 возврата к дросселирующей шайбе И, а жестко связанный с ним плунжер 18, управляющий сбросом масла, перекрывает канал в. Масло, преодолевая сопротивление регулятора 16 давления, поступает в гидравлический цилиндр 15 взвода. По мере заполнения маслом гидравлического цилиндра 15 давление в нем начинает расти, и разделительный порщень 4 сжимает воздух в пневматическом аккумуляторе 12. Одновременно масло, проходя через дросселирующую щайбу //, начинает давить на поршень 10 обратной связи, сжимая пружину 19. Разделительный порщень 4, двигаясь под действием масла вправо, взводит ударник 3.

Ударник тыльной частью вытесняет из камеры 14 слива масло в канал б и далее - в бак или к насосу. Пружина 19 настроена так, что к моменту взвода ударника 3 порщень 10 обратной связи под действием давления масла в гидроцилиндре 15 взвода сжимает пружину 19, и плунжер 18 приоткрывает канал в. Масло под давлением заполняет по каналу з кольцевой питающий канал г и камеры плун. жеррв 9. Плунжеры 9 имеют дросселируюид,ие отверстия, и масло при небольшом расходе уходит через них и сливается по каналу ы в камеру 14 слива. Масло продолжает поступать в гидроцилиндр 15, давление в нем растет, и порщень 10. обратной связи заставляет плунжер 18 увеличить сечение канала в подачи, тем самым увеличивая расход масла и т. д.

Наступает такой момент, когда расход масла через дросселирующие отверстия плунжера 9 окажется меньщим, чем его поступление. Создавщееся давление под плунжерами 9 сжимает пружины 8 и поднимает тарельчатый клапан 7, соединяя полость гидроцилиндра 15 взвода через окна ж слива масла с камерой 14 слива масла.

Так как давление в камере 14 гораздо меньше, чем в гидроцилиндре 15, то начинается слив масла, и, кроме того, расщиряющийся воздух пневмоаккумулятора 12, давя на разделительный поршень 4, заставляет его разгонять ударник 3, который смещаясь влево, создает некоторый дополнительный разреженный объем, куда переливается масло, улучшая условия слива.

Тарельчатые клапаны 7 остаются открытыми до полного слива масла из гидроцилиндра 15. Происходит это следующим образом. После открытия тарельчатых клапанов 7 давление в гидроцилиндре 15 падает. Пружина 19 возврата стремится перекрыть плунжером 18

канал в подачи масла. Однако между поршнем 10 об;ратной связи и дросселирующей шайбой // есть масло, которое необходимо продавить через отверстия шайбы. При продавливании масла через шайбу // некоторое

количество масла поступает по каналу з для питания дросселирующих плунжеров 9, поэтому клапаны 7 в это время открыты. После перекрытия питающего канала в масло, находящееся под плунжерами 9, также дросселирует через отверстия на слив, препятствуя резкому закрыванию тарельчатых клапанов 7. Затем цикл повторяется.

Предмет изобретения

Гидропневматическое устройство ударного действия для образования скважины в грунте, включающее корпус, ударник, жестко связанный с разделительным порщнем, диафрагму, образующую с ударником камеру слива масла, а с разделительным порщнем - гидравлический цилиндр взвода ударника, и пневматический аккумулятор, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повыщения надежности в работе, устройство снабжено механизмом обратной связи между давлением рабочей жидкости в гидравлическом цилиндре взвода ударника и давлением рабочей жидкости, оказываемым на плунжеры, установленные на свободных концах смонтированных в диафрагме тарельчатых клапанов, соединяющих камеру сброса масла и гидравлический цилиндр взвода ударника, причем механизм обратной связи выполнен в виде

порщпя и дросселирующей шайбы, и в плунжере образованы дросселирующие отверстия.