Бурильная машина Советский патент 1980 года по МПК E21B3/02 E21B7/02 E21B44/00 

(54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА Изобретение относится к бурильным машинам цикличного действия с механическим приводом вращения и гидравлическим приводом подачи бурового инструмента. Известна бурильная машина, включающая в себя базовое шасси, гидроципинд подачи, полости которого связаны через гидрораспределитель с насосом, и масло баком, и привод вращения бура с муфтой включения и коробкой перемены передач Однако при эксплуатации этой машины оператору приходится совершать боль шое число переключений различных рукояток управления, что утомляет его и снижает производительность машины. Цель изобретения - повышение производительности бурильной машины. Это обеспечивается тем, что бурильная машина снабжена гидроцилиндром пе реключения передач, подпружиненным плунжерным гидроцилиндоом переключения муфты, дросселем, замедлительным клапаном и двумя напевными золотниками, связывающими полости гидроцилиндра подачи с дросселем и замедлительным клапаном, причем полости гидроцилиндра переключения передач соединены с полостями гидроцилиндра подачи, а полость гидроцилиндра переключения муфты связана через замедлительный клапан и дроссель с маслобаком. На чертеже приведена гидрокинематическая схема предлагаемой бурильной машины. Бурильная машина содержит базовое шасси I с валом 2 отбора мо1Щ1Ости, котсрый карданным валом соединен с коробкой 3 перемены передач через муфту 4 включения. Выходной вал коробки перемены передач связан карданным валом с вращателем 5 бурового оборудования. Через вращатель проходит гидроцилиндр 6 подачи, обеспечивающий поступательное перемещение бурового инструл1ента , выполненного в виде буровой штанги, шток которого закреплен в верхней части. Ра- бочая жидкость насосом 7 подается к гидрораспре делителю 8, который трубопро водами 9 и 1О соединен со штоковой полостью 11 и поршневой полостью 12 гидроцилиндра 6 поступательного перемещения бурового инструмента. Трубопрсжоды 9 и 10 связаны трубопроводами 13 и 14 с поршневой попостью 15 и штоковой полостью 16 гидроцилиндра 17 переключения передач. Штоковая полость гидроцилиндра 6 подачи через трубопровод 18 соединена с напорным золотником 19, а поршневая полость через трубопровод 20 - с напорны золотником 21. Выходы обоих напорных золотников 19 и 21 связаны трубопроводом 22 между собой, а также через дроссель 23 и трубопровод 24 - с масл баком 25, а через замедлительный клапан 26 и трубопровод 27 - с подпружиненным плунжерным гидроцилиндром 28 переключения муфты. Шток гидроцилиндра 17 переключения передач через ползун 29 соединен с кареткой 30. Последняя находится на общем валу 31 с зубчатыми колесами 32 и 33, с которыми она может соединяться при помощи, например, зубчатых или фрикционных муфт. Шток гидроцилиндра 28через ползун 34 связан-с вилкой 35 включения фрикционной муфты 4. При от сутствии давления в гидроцилиндре 28 муфта 4 находится в выключенном положении. Бурильная машина работает следующим образом. При включении гидрораспределителя 8 на опускание бурового инструмента рабочая жидкость поступает от насоса 7 по трубопроводу 10 в поршневую полость 12 гидроцилиндра 6 поступательного перемещения бурового инструмента при этом как только бур достигает забоя, давление в трубопроводах 10 и 14, а также в штоковой полости 16 повышается и происходит перемещение поршня гидроцилиндра 17, который через ползун 29производит включение каретки 30 с зубчатым колесом 33. Последующая пода ча бура на забой увеличивает давление в трубопроводе 10 до величины срабатывания напорного золотника 21, и рабоча жидкость под давлением, определяемым производительностью насоса 7 и пропуск ной способностью дросселя 23, по трубопроводу 22 поступает в гидроцилиндр 28, где преодолевая сопротивление пружины, производит перемещение ползуна 7 0Л 34 и включение муфты 4 вилкой 35 . Кинематическая цепь между валом 2 отбора мощности базовой машины и буровым инструментом оказывается замкнутой и начинается вращение бурового инструмента, т. е. начинается процесс бурения. После окончания цикла бурения гидрораспределитель 8 переключается на подъем бурового инструмента. Давление рабочей жидкости в трубопроводе 9 понижается. Под действием пружины гидроцилиидра 28 происходит обратное перемещение ползуна 34 с вилкой 35, и муфта 4 отключается. Так как подъем буровой штанги связан с повышением давления рабочей жидкости в трубопроводе 10, а следовательно, и в поршневой полости 15 гидроцилиндра 17, то поршень этого гидроцилиндра будет перемещаться, и осуществляется последовательное разъединение каретки 30 с зубчатым колесом 33 и ее соединение с зубчатым колесом 32. При дальнейшем подъеме бурового инструмента, когда последний достигает крайнего верхнего положения, в трубопроводе 9 резко увеличивается давление рабочей жидкости, напорный золотник 19 открывается, рабочая жидкость поступает в трубопровод 22, в гидроцилиндр 28 и включает муфту 4. Kинe faтическая цепь между валом 2 отбора мощности и буровым инструментом замыкается и буровому инструменту сообщается вращение, т. е. происходит освобождение последнего от выбуренного грунта (разброс грунта). Замедлительный клапан 26 позволяет получать требуемое время включения муфты 4 гидроцилиндром 28 путем установки в замедлительном клапане дросселя соответственно расходу жидкости в трубопроводе 22 и ее давлению, определяемому дросселем 23. Дроссель 23 на - страивается на давление рабочей жидкости, соответствующее требуемому для подачи бурового инструмента. Таким образом, для выполнения одного цикла бурения необходимо производить только два включения одной рукояткой управляющего золотника, что снижает утомляемость оператсра и повышает производительность бурильной машины. Формула изобретения Бурильная машина, включающая в себя базовое шасси, гидроцилиндр, подачи,

полости которого связаны через гищэораспределитель с насосом и маслобаком, и привод вращения бура с муфтой включения и коробкой перемены передач, о тличаюшаяся тем, что, с целью повышения производительности, она снабжена гидроцилиндром переключения передач, подпружиненным плунжерным гидроцилиндром переключения муфты, дросселем, замедлительным клапаном и двумя напорными золотниками, связывающими полости гидроцилиндра подачи с дросселем и замедлительным клапаном, при - чем полости гидроцилиндра переключения передач связаны с полостями гидроцилиндра подачи, а полость гидропилиндра переключения муфты связана через замедлительный клапан и дооссель с маслобаком.

Источники икфсфмации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Ng 2856155, кл. 173-4О, опублик. 14.1O.58. Л / /