Гидравлический перфоратор Советский патент 1981 года по МПК E21B1/26 E21B6/06 

Основная полость возврата 12 бойка 10 каналом 8 постоянно соединена с напорлой магистралью 18. Соединение основной полости возврата 12 с дополнительной полостью 13 осуществляется посредством золотника 19, подпружиненного пружиной 20 и управляемого сливным давлением.

Для обеспечения пикового расхода жидкости и гашения пульсаций -в шлангах в корпусе 5 выполнены напорный 21 и сливной 22 пневмогидроаккумуляторы.

Распределительное устройство 2 состоит из втулки 23 с кольцевыми проточками 24 и щелями 25, запрессованной в корпусе 5, внутри которой расположен полый золотник управления 26, закрытый крышками 27, 28, в которых расположены плунжеры переброски 29, 30 различной площади сечения. Плунжер 30 меньшего сечения постоянно соединен с напорной магистралью 18 через канал 31, плунжер 29 большего сечения при помощи канала 6 соединен либо со сливной магистралью 15 через канал 7 и кольцевую проточку плунжера разгона 9, либо с напорной магистралью 18 «ерез .канал 8 и кольцевую проточку плунжера разгона 9.

Узел вращения 3 выполнен в виде обгонной муфты, состоящей из геликоидальной ступицы 32. Своими выступами 33 ступица 32 входит в зацепление с геликоидальными пазами 34, выполненными на бойке 10. Роль наружной обоймы обгонной муфты выполняет стакан 35. Между стаканом 35 и ст,упицей 32 установлены подпружиненные ролики 36.

Исполнительное устройство 4 состоит из стакана 37, внутри которого расположена щдицевая втулка 38, соединяющая боек 10 с хвостовиком 39.

Работает перфоратор следующим образом.

,В положении, .изображенном на чертеже, ступенчатый -боек 10 завершил холостой ход. При этом проточка пдунжера 9 соединила полость плунжера 29 через каналы 8 и 6 с напорной магистралью 18. Плунжер 29 большей площади сечения перебрасыварт золотник 26 в положение «напор, соединив напорные щели 25.

Жидкость под давлением из напорной Jйaгиcтpaли 18, по кольцевой проточке 24, через совмещенные щели 25, полый золотник 26, поступает в камеру рабочего хода 11. Под действием жидкости камеры 11 плунжер ;разгона 9, перемещаясь, разгоняет ступенчат ый боек 10 до соударения с лвостовиком 39.

Цри этом .ролики 36 расклиниваются между стаканом 35 ,и ступицей 32, не препятствуя свободному .вращению ступицы 32, и ступенчатый боек 10 соверщает только поступательное движение.

В момент соударения ступенчатого бойка 10 с хвостовиком 39 плунжер разгона 9

своей проточкой соединяет полость плунжера 29 через каналы 6 и 9 со сливной магистралью, а так как полость плунжера 30 постоянно находится под давлением, золотник 26 перебрасывается в положение Слив, соединяя камеру 11 со сливной магистралью 15.

Под действием жидкости в основной полости возврата 12, постоянно находящейся

под давлением, стуиенчатый боек 10 совершает холостой ход, вытесняя жидкость из камеры 11. При этом ролики 36 заклинива отся между стаканом 35 и ступицей 32, препятствуя вращению ступицы 32, а боек

10 вместе с поступательным движением совершает поворот вокруг своей оси иа определенный угол. Вращение ступенчатого бойка 10 через шлицевую втулку 38 передается на хвостовик 39, в котором крепится

бур.

Затем цикл повторяется. Для автоматического регулирования режима бурения в зависимости от крепости пород в ударном узле перфоратора выполиена дополнительиая полость 13 возврата ступенчатого бойка 10, соединенная с основной полостью 12 возврата каналом 14 через золотник 19. При максимальном моменте сопротивления на буре частота ударов перфоратора падает (в момент остановки она равна нулю), уменьшается расход потребляемой жидкости гидроперфоратором (в момент остановки он равен нулю), следовательно,

падает и давление PC в сливной магистрали (в момент остановки ), в результате чего золотник 19 под действием пружины 20 открывает канал 14, соединяя основную полость возврата 12 с дополнительной полостью 13.

Усилие возврата бойка 10, а, следовательно, и величина крутящего момента, создаваемого перфоратором, возрастает, а

величина энергии удара падает, так как возросло усилие, препятствующее разгону бойка 10 за счет подключения дополнительной полости 13. При минимальном моменте сопротивления на буре возрастают обороты, частота ударов, повышается потребляемый расход жидкости, следовательно, возрастает и сливное давление PC, под действием которого золотник 19, преодолевая сопротивление пружины 20, перекрывает канал 14, отсоединяя тем самым дополнительную полость возврата 13 от основной полости 12. При этом величина энергии удара увеличивается, так как уменьшается сопротивление

разгону бойка, а величина крутящего момента, создаваемого перфоратором, падает за счет отключения дополнительной полости 13. Оставшаяся жидкость в дополнительной полости 13, при рабочем ходе бойка

10, через обратный клапан 17 вытесняется