Многобойковый гидроударный механизм Советский патент 1981 года по МПК E21B1/26 

(54) МНОГОБОЙКОВЫЙ ГВДРОУДАРНЫЙ МЕХАНИЗМ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к гидроударным механизмам. Известна бурильная машина вращатёль но-ударного действия, содержащая корпус, хвостовик буровой, штанги, цилинд ры с бойками, поршни, распредели тель 1 Недостатком ее является нецентраль ный удар поршней по хвостовику буро вой штанги, в результате чего значительно снижается КПД передачи ударной нагрузки, увеличиваются напряжения в хвостовике, возможность заклинивания хвостовика в корпусе и износ поршней и хвостовика. Наиболее близким решением по техни ческой сущности и достигаемому резуль тату к изобретению является многобойниковый гидроударный механизм, включающий корпус с отверстием под хвосто вик буровой штанги, цилиндры, поршни со штоками, бойки и гидрораспредели-f , К недостаткам этого устройства относится скользящий удар поршня по хвостовику буровой штанги, поскольку барабан вращается непрерывно и поршень совершает сложное движение: поступательное относительно барабана и вращательное вместе с барабаном относительно корпуса. Это снижает точность соударения, увеличивает износ в соединениях хвостовик - корпус и поршень - хвостовик и снижает КПД соударения. Кроме того, для обеспечения вращения многобойкового барабана механизм снабжен отдельным двигателем, что усложняет конструкцию, увеличивав ет вес и стоимость машины, усложняет ее ремонт, снижает надежность и уменьшает КПД.Цель изобретения - обеспечение осевого поступательного движения бойка в момент удара, повьш1ение точности соударения и увеличение КПД соударения для повышения эффективности бурения. 3 Цель достигается тем, что механи имеет поворотные рычаги, шарнирно скрепленные с корпусом и цилиндрами штоки которых посредством шарнира пр креплены к корпусу соосно с отверсти ем под хвостовик буровой штанги. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, осевой разрез; на фиг. . вид А на фиг. 1; на фиг. 3 -: конструкция штока поршней. Многобойковый гидроударный механизм состоит из корпуса, двух царных блоков и гидрораспределителя. В корпусе 1 с втулкой 2 имеются отверстие под хвостовик буровой штанги 3, проушины 4 и 5 для крепления поворотных рычагов 6 и прО5Ш1ина 7 для крепления штоков 8 и 9 к корпусу соосно с отверстием под х остовик буровой штанги. В корпусе 1 вы полнены отверстия 10-13. Ударные бл ки имеют одинаковую конструкцию и содержит цилиндры 14 и 15, глухие торцы 16 и 17, которые являются бой ками, поршни 18 и 19 со штоками 8 и 9. Поршень 18 в цилиндре 15 образует камеры 20 и. 21 а поршень 19 в цилиндре 14 образует камеры 22 и 23 Отверстие 13 гибким рукавом соединено с камерой 23, отверстие 12 - с камерой 22, отверстие 11 - с камерой 20, отверстие 10 с камерой 21. Цилиндры 14 и 15 снабжены штифтами 24 и 25, на которых шарнирно установлены вилки рычагов 6. Вторые концы рычагов 6 с помощью осей 26 шарнирно установлены в проушинах 4 и 5 корпуса 1. Штоки 8 и 9 имеют соответственно язык 27 с отверстием 28 и прорезь 29 с отверстием 30. Штоки 9 шарнирно закреплены соосно с отверстием под хвостовик штанги 3. Б проушине 7 корпуса 1 с помощью общей оси 31, проходящей че рез отверстие в проушине 7, отверстия 28 и 30, язык 27 входит в прорезь 29. Гидрораспределитель состоит из корпуса 32 с отверстиями 33-36 ротора 37 с каналами 38-41. Отверстие 34 соединено с попарной магистралью 42, отверстие 33 с отверстиями 10 .и 13, а отверстие 36 соединено с отверстиями 11 и 12. Ротор приводится во вращение мотором 44k Поворотные рычаги 6 шарнирно скреплены с корпусом 1 и цили рами 14 и 15. Штоки этих цилиндров посредством шарнира 31 прикреплены К корпусу соосно с отверстием под хвостовик буровой штанги 3. Устройство работает следующим образом. Сжатую жидкость под давлением из напорной магистрали 42 подают в отверстие 34. Если механизм находится в положении, показанном на фиг.1, то яотдкость по каналу 39 попадает в отверстие 35 и далее в отверстие 10 и 13, из которых поступает в камеры 21 и 23. При этом цилиндры 14 и 15 одновременно начинают двигаться относительно поршней 19 и 18, при . этом жидкость из камер 20 и 22 вытес няется и через отверстия 11, 12 и 36, канал 38 подается в отверстие 33 и далее в сливную магистраль 43, при этом объем камер 21 и 23 увеличивается, а объем камер 20 и 22 уменьшается. Происходит качательное движение штока 8 и 9 вокруг оси 3J и качательное движение поворотных рычагов 6 относительно осей 26 и штифтов 24 и 25. В результате этих движений ударные блоки занимают положение, изображенное пунктирной линией, т.е. ось цилиндра 15 занимает вертикальное положение, при этом торец 16 наносит удар по хвостовику буровой штанги 3, а ось цилиндра 14 и левый поворотный рычаг 6 образуют угол, близкий к углу в 180. После этого ротор 37, вращаемый мотором 42, занимает положение, при котором отверстие 36 каналом 40 соединяется с отверстием 34, а отверстие 35 каналом 41 соединяется с отвер стием 33. При этом жидкость из напорной магистрали 42 через отверстия 36, I и 12 поступает в камеры 20 и 22 и перемещает поршни 18 и 19 в цилиндрах 15 и 14, при этом жидкость из камер 2 и 23 вытесняется через отвертия 10, 13 и 35 канал 41 поступает в сливную магистраль 42. Происходит, опускание левого ударного блока и поднимание правого ударного блока. В результате этого движения ось цилиндра 14 занимает вертикальное положение, а торец 17 наносит удар по хвостовику буровой штанги 3, а ось цилиндра 15 и правого поворотного рычага 6 образует угол, близкий к 180°. После этого мотор 44 проворачивает ротор 37 и, соединяя отверстия 34 и 35 каналом 39, а отверстия 33 и 36 каналом 38, приводит механизм в исходное положение, и цикл начинается снова. В предлагаемом устройстве боек в момент удара движется поступательно, в результате чего отсутствует скользящий удар. За счет наличия по воротных ручагов, шарнирно соединенных с корпусом механизма и цилиндрами, а также шарнирному соединению штоков с корпусом в одной точке, бойки наносят центральный удар по хвосто вику буровой штанги. Все это приводит к повьшгению КПД соударения, от которого зависит общий КПД механизма и эффективность бурения. Кроме того, использование перемещения поршня в цилиндре для выведения бойков

на ось бурения позволяет-упростить конструкцию, уменьшить ее вес и повысить надежность за счет устранения привода многобойкового вращающегося барабана.

727466

Формула нзобретелгия

Многобойковый гидроударный мех низм, включающий корпус с отверстием под хвостовик буровой штанги, цилиндры, поршни со штоками, бойки и гидрораспределитель, отличающийся тем, что, с целью повьшения КПД механизма, он имеет поворотные рычаги, шарнирно скрепленные

10 с корпусом и цилиндрами, штоки которых посредством шарнира прикреплены к корпусу, соосно с отверстием под хвостовик буровой штанги.

Источники информции, принятые во внимание при экспертизе

J/

г

-11

CJ