Гидравлическая буровая головка ударно-вращательного действия Советский патент 1975 года по МПК E21B6/02 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к рабочим органам установок для бурения скважин.

Известна гидравлическая буровая головка ударно-вращательного действия с приводом от одного объемного насоса, включающая редуктор, ограничитель расхода жидкости, состоящий из подпружиненного клапана и седла, и гидроподъемное ударное устройство с гидромотором вращателя, последовательно подключенного в напорную или сливную магистраль и содержащее порщень-блок с расположенным внутри него подпружиненным золотником.

Однако в известных гидравлических буровых головках отсутствует возможность регулирования ими скорости вращения бурового инструмента, они мало эффективны и имеют низкий КПД работы.

Цель изобретения - обеспечение возможности регулировки скорости вращения бурового инструмента и повышение КПД его работы.

Это достигается тем, что ограничитель расхода жидкости снабжен гидравлическим сопротивлением, подвижно установленным в седле и подключен параллельно к гидромотору вращателя.

На чертеже изображена схема гидравлической буровой головки ударно-вращательного действия.

Буровая головка включает корпус 1 с размещенным в нем редуктором, выходным валом которого является шпиндель 2, л естко соединенный с буровым инструментом, поршень-боек 3, в центральной расточке которого находится иодпружиненный двухпозиционный золотник 4, и гидромотор 5, вал которого соединен с входным валом редуктора.

Поршень-боек и корпус образуют напорную 6, сливную 7 и аккумулирующую 8 камеры. Параллельно гидромотору 5, включенному последовательно в напорную магистраль, подключен ограничитель расхода жидкости, включающий клапан 9 и 10.

При включении насоса лсидкость под давлением поступает в напорную камеру 6 через ограничитель расхода, клапан 9 которого от седла пружиной 10, и перемещает поршень-боек 3 вправо, так как золотник 4 в этот период занимает левое положение и отсекает напорную камеру б от сливной 7.

При этом газ в камере 8 сжимается и выталкивает отработанную л идкость из камеры 7 в сливную магистраль до соединения канала 11 с камерой 6. После этого жидкость под давлением поступает в управляющую камеру 12 золотпика 4 и перемещает его в правое положение. В результате камеры 6 и 7 соединяются, давление в них выравнивается и поршень-боек 3 под давлением газа в камере 8 ускоренно движется влево, вытесняя жидкость из напорной камеры 6 в сливную 7, до соударения с хвостовиком шпинделя 2. В период ускоренного движения поршня-бойка 3 влево золотник 4 удерживается в правом положении силой инерции покоя своей массы. Как только золотник 4 перемещается в правое положение, напорная магистраль соединяется со сливной, и клапан 9, преодолевая сопротивление пружины 10, садится на седло, так как возрастает расход жидкости через ограничитель расхода нз-за упругих свойств подводящей магиетрали и находящейся в нем жидкости. В результате этого жидкость от насоса может поступать в напорную камеру 6 параллельно через гидромотор 5 и центральное отверстие 13, гидравлическое сопротивление которого регулируется иглой 14. Жидкость от насоса поступает в рабочие камеры гмдромотора до тех, пор пока клапан 9 находится в седле. В период соударения поршня-бойка 3 с хвостовиком шпинделя золотник 4 под действием пружипы и инерционных сил перемещается в левое положение, отсекая напорную камеру 6 от сливной 7, в результате кратковременно прекращается расход жидкости через ограничитель расхода, и пружина 10 отжимает клапап 9 от седла, освобождая проход жидкости в напорную камеру 6 в обход гидромотора 5. Далее цикл повторяется. Формула изобретения Гидравлическая буровая головка ударновращательного действия с приводом от одного объемного иасоса, включающая редуктор, ограничитель расхода жидкоети, состоящий из подпружиненного клапана и седла, и гидрообъемное ударное уетройство с гидромотором вращателя, последовательно подключенного в напорную или сливную магистраль, и содержащее поршень-боек с расположенным внутри него подпружиненным золотником, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения возможности регулировки скорости вращения бурового инетрумента и повышения КПД его работы, ограничитель расхода жидкости снабжен гидравлическим сопротивлением, подвижно установленным в седле, и подключен параллельно к гидромотору вращателя.

О 3