Устройство для привода подачи и вращения бура Советский патент 1982 года по МПК E21B19/86 E21B3/02 E21B44/02 

Изобретение относится к бурильным машинам с гидравлическим приводом подачи и вращения бура, а именно к машинам для цикличного бурения ям и шпуров. По основному авт. св. №. 595504 известно устройство, содержащее гидроцилиндр подачи, гидромотор вращения, редукционный клапан, установленный в магистрали гидроцилиндра подачи с управлением от регулятора мощности, соединенного с напорной магистралью гидромотора вращения. Устройство предусматривает повышение производительности машины за счет поддержания оптимального крутящего момента на буре 1. Недостатком устройства является отсутствие сигналов об окончании бурения за цикл, что осложняет работу оператора. Цель изобретения - повышение производительности путем автоматического реверса подачи. Указанная цель достигается тем, что устройство для привода подачи и вращения бура снабжено дросселем, установленным в сливной магистрали гидроцилиндра подачи, подпружиненным гидроцилиндром, рабочая полость которого гидравлически связана со сливной полостью гидроцилиндра подачи и конечным переключателем, электрически связанным с гидроаппаратом управления гидроцилиндром подачи и расположенным с возможностью взаимодействия со штоком подпружиненного гидроцилиндра. На чертеже представлена принципиальная гидравлическая схема устройства. Устройство для привода подачи и вращения бура включает масляный бак 1, насос 2 постоянной производительности, клапан 3 предохранительно-разгрузочный, электромагнит 4, редукционный клапан 5, регулятор 6 мощности, золотник 7 с электромагнитами 8 и 9 для управления гидроцилиндром 10 подачи, золотник 11 с электромагнитами 12 и 13, напорный золотник 14, гидромотор 15 вращедия, золотник 16 с электромагнитом 17 и заглушкой 18, установленной в отводном отверстии, фильтр 19, дроссель 20 с обратным клапаном 21, подпружиненный гидроцилиндр 22 и конечный переключатель 23. Дроссель 20 имеет регулировку и предназначен для создания подпора на сливе, величина которого обуславливает положение штока подпружиненного гидроцилиндра 22. Наличие подпора на сливе предотвращает также завинчивание бура при бурении мягких пород. Конечный переключатель 23 электрически связан с электромагнитами 8 и 9 для обеспечения команды на подъем гидроцилиндра 10 подачи. Шток гидроцилиндра 10 подачи закреплен -неподвижно, а его гильза совершает возвратно-поступательное и вращательное движения. Бур закреплён на торце гильзы, которая имеет квадратное сечение по наружному периметру. Гильза пропущена через шестерню редуктора для передачи крутящего момента от вала гидромотора вращения. Подпружиненный гидроцилиндр 22 связан своей рабочей (поршневой) полостью со сливной при бурении (щтоковой) полостью гидроцилиндра 10 подачи, которая связана с золотником сливной при бурении магистралью. Золотник 7 - гидроаппарат управления гидроцилиндра подачи. Устройство работает следующим образом. При включенных электромагнитах 4, 8 и 13 насос 2 подает масло через золотник, редукционный клапан 5 в поршневую полость гидроцилиндра 10 подачи. В результате бур подводится к забою. После контакта бура с породой давление масла под поршнем- растет, открывает напорньщ золотник 14 и поступает к гидромотору 15 вращения. Происходит процесс бурения скважины. При бурении скважины лопастными или щнековыми бурами происходит транспортирование почвы по винтовой линии. При достижении некоторой величины заглубления бура дальнейшая подача прекращается, несмотря на постоянное осевое усилие, действующее на бур со стороны ме: анизма подачи, В процессе бурения через дроссель 20 проходит масло на сливе и создается подпор. При окончании подачи за цикл, а также при остановке гидроцилиндра подачи 10 в магистрали исчезает подпор и шток подпружиненного гидроцилиндра 22, втягиваясь, взаимодействует с конечным переключателем 23, обеспечивая движение гидроцилиндра 10 подачи вверх. Останов бура, поднятого с грунтом из скважины, происходит по команде оператора. При включенных электромагнитах 4, 13 и 17 происходит вращение бура. Эта операция применяется для центробежного разбрасывания вынутого из ямы грунта. Гидросистема предусматривает перераспределение потока масла между гидроцилиндром подачи и гидромотором вращения с автоматическим выбором оптимальных скоростей работы и с использованием всего насосного потока масла на полезную работу. С ростом крутящего момента на вращателе, а следовательно, давления в системе происходит изменение настройки редукционного клапана 5 в сторону уменьщения усилия подачи. С уменьшением крутящего момента усилие подачи возрастает до определенной, заранее настроенной, величины, обусловленной весом машины, устойчивостью штанги и т. д. За счет обеспечения автоматического реверса подачи увеличивается производительность устройства. Формула изобретения Устройство для привода подачи и вращения бура по авт. св. № 595504, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет обеспечения автоматического реверса подачи, оно сйабжено дросселем, установленным в сливной магистрали гидроцилиндра подачи, подпружиненным гидроцилиндром, рабочая полость которого гидравлически связана со сливной полостью гидроцилиндра подачи и конечным переключателем, электрически связанным с гидроаппаратом управления гидроцилиндром подачи и расположенным с возможностью взаимодействия со штоком подпружиненного гидроцилиндра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 595504, кл. Е 21 С 5/08, 1972.