Гидравлическая машина ударного действия Советский патент 1979 года по МПК E21C45/00 

Изобретение относится к буровы.м- установкам и может быть использовано для бурения скважин в горной промышленности. Известна гидравлическая машина ударного действия, включаюи1.ая корпус, ударник, вращатель с гидротурбиной, работающая по принципу разгона ударника свободной струей воды и свободного отскока объема от бура 1. Недостаток данной гидравлической машины - кинематическая сложность узлов. Наиболее близким решением задачи по технической суш.ности ,и достигаемому результату к данному изобретению, является гидравлическая машина ударного действия, включаюшая гидродвигатель, соединенный с полым вращателем буровой штанги, штокпорщень с передней и задней торцовыми крышками, гидроударник обратно-двойного действия 2. Недостатком указанной гидравлической машины являются ее большие габариты и недостаточная эксплуатационная надежность. Цель изобретения - умсньЕпеш ритов машины и повышение ее , онной надежности. Поставлен11ая цель достигается гидроударник неподвижно за креп, ic штока-поршня, а н.-1 корпусе гмлпоуг.прнрк:; выполнен цилиндрический выступ-персгорпд ка с уплотнительными кольцами, разя.еляющими полость штока-порщня на две - полость ресивера и выхлопную по.лость гидроударника. При этом передняя торцовая крышка штока-поршня выполнена пустотелой и вмещает полый вращатель буровой штанги. На фиг. 1 изображена гидрав.г;1-:ческая машина ударного действия, вид сбоку; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. 1 (в месте шлнцевого соединения штока-поршня с торцовым фланцем цилиндра подак)11;.его механизма); на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 2 (в .месте шлицевого соединения). Машина включает цилиндр 1 с патрубками 2 и 3, закрытый с торцов фланцами 4 и 5, удерживаемыми болтами, щтока-порщня 6 и 7, внутри которого размещается гидроударник 8 обратно-двойного дсПствия, выхлопные каналы 9 которого отгорожены от отверстий 10 и 11 цилиндрическим выступомперегородкой 12 корпуса гидроударника, на который надеты уплотнительные резиновые кольца. Через переходник 13 гидроударник соединяется свободно с задней торцовой крышкой 14 штока-поршня. В торцовую крышку 14 ввинчиваются патрубки 15 и 16 для подвода соответственно воды в гидроударник и сжатого воздуха в полость штока-поршня, Спереди шток-поршень 6 и 7 закрывается торцовой крышкой 17, в которой размешается полый враш,атель 18 со звездочкой 19 цепной передачи, у реплеиной снаружи и переходником 20, укрепленным внутри свободно с помощью шлицевого соединения. Через переходник 20 передаются удары поршня-бойка гидроударника на бур. Враш,ение врашателя 18 с переходником 20 и скрепленной с ним штангой и долотом (на-чертеже не показаны) осуш,ествляется с помощью цепной передачи от гидродвигателя 21. Вместо звездочки 19 на поверхности вращателя могут быть устроены пазы для выдвижных лопаток гидротурбины. В этом случае цепная передача устраняется и вращатель оказывается валом лопастной высокомоментной гидротурбины. Обработанная жидкость из гидроударника выбрасывается через патрубок 22 (при работе на минеральном масле) к резервуару насоса. Вода для промывки скважины подводится через патрубок 23. На вращателе установлены торцовые уплотнения 24 и 25, поджимаемые пружинами 26 и 17. Для удобства развинчивания штанг устроен в гайке 28 выступ 29 для упора ключа. Развинчивание штанг осуществляется с помощью реверсирования на обратный ход гидродвигателя 21. Для крепления машины на двух колонках или рукаве буровой каретки устроены боковые кронщтейны 30. Работа мащины осуществляется следующим образом. Жидкость для приведения в действие мащины вначале подается в гидродвигатель 21, приводит его вал вместе с вращателем 18, переходником 20, штангой и долотом во вращение, затем, через шланг (на чертеже не показан), соединенный с патрубком 15, напорная жидкость последовательно поступает в гидроударник 8, приводит его в действие, выходит из него через выхлопные каналы 9 в полость штока-порщня слева от выступа-перегородки 12 и далее через патрубок 22 и соединенный с ним шланг (на чертеже не показан) направляется к резервуару насоса. В полость штока-порщня 6 и 7 справа от выступа перегородки 12 через патрубок 16 с боковыми отверстиями, сообщающимися с каналом торцовой крыщки 14, нагнетается сжатый воздух от отдельного, малогабаритного компрессора. Воздущная подушка по мере уменьшения из-за просачивания сжатого воздуха через неплотности периодически пополняется от компрессора. Подача штока-порщня вперед и назад осуществляется напором жидкости, поступающей через трехходовой кран (на чертеже не показан) в правую или левую полости цилиндра 1, соответственно создавая прямой или обратный ход подающего механизма. При прямом ходе создается осевое давление на буровой инструмент, регулируемое трехходовым краном, при обратном ходе шток-поршень 6 и 7, возвращается в исходное положение, после чего наращивается очередная щтанга. Формула изобретения 1.Гидравлическая машина ударного действия, включающая гидродвигатель, соединенный с полым вращателем буровой штанги, шток-порщень с передней и задней торцовыми крышками, гидроударник обратнодвойного действия, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов машины и повышения ее эксплуатационной надежности, гидроударник неподвижно закреплен внутри штока-поршня, а на корпусе гидроударника выполнен цилиндрический выступперегородка с уплотнительными кольцами, разделяющими полость штока-поршня на две - полость ресивера и выхлопную полость гидроудариика. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что передняя торцовая крышка штока-поршня выполнена пустотелой и вмещает полый вращатель буровой штанги. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 212917, кл. Е 21 С 45/00, 1964. 2.Иванов Н. И. и др. Технология бурения при разработке месторождений полезных ископаемых. М., 1968, с. 50-58, рис. 25,

tvi

Фиг. 2

6-5

КММт-М/У У / /Щ

Фиг.З