Гидросистема бурильной установки Советский патент 1982 года по МПК E21B44/02 

(5) ГИДРОСИСТЕМА БУРИт НОЙ УСТАНОВКИ

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к гидросисг темам бурильных установок.

Известна гидросистема бурильной установки, включающая гидродвигатели ударника, вращателя и податчика, маслостанцию, распределитель реверса, распределительную, регулирую1дую и предохранительную аппаратуру О«

Однако в этом устройстве не обеспечен автоматический возврат податчика в исходное положение, после окончания бурения шпура.

Наиболее близким техническим решением является гидросистема бурильной установки, включающая гидродвигатели вращателя и ударника, гидроцилиндр подачи, маслостанцию, распределительную, регулирующую и предохранительную аппаратуру, кон цевой датчик, установленный с возможностью взаимодействия с гидроцилиндром подачи, и распределитель реверса с корпусом и золотником 2.

Однако выполнение узла автоматического возврата цилиндра подачи в исходное положение после окончания бурения шпура в виде распределителя услонжяет конструкцию гидросистемы.

Цель изобретения - упрощение конструкции гидросистемы бурильной установки.

10

Поставленная цель достигается тем, что корпус распределителя реверса выполнен с дополнительными расточкой и камерой, в которой размещен подпружиненный плунжер, пос15редством толкателя связанный с золотником распределителя реверса, причем расточка дополнительной камеры соо&цена с рабочей полостью цилиндра подачи, а дополнительная ка20мера - с полостью концевого датчика.

На чертеже представлена гидравлическая схема гидросистемы бурильной установки. 3 Гидросистема состоит из маслостанции 1, осуществляющей подачу рабочей жидкости по напорным магист ралям 2, 3 и 4 через гидрораспределители 5, 6 и 7 соответственно к гидроцилиндру 8 подачи и гидродвигателям 9 вращателя и ударника 10. Предохранение гидросистемы от избыточного давления производится предохранительными клапанами П и 12. В напорных магистралях 2 и 3 перед гидрораспределителями 5 и 6 установлены последовательно редукционные клапаны 13, Ни регуляторы 15 и 16 потока. Между гидрораспределителем 5 и податчиком 8 установлен распределитель 17 реверса предохранения инструмента от заклинивания. Он включает корпус 18 с расточной 19, к которой подведены каналы 20-2 и в которой установлен подпружиненный золотник 25, причем торец последнего образует с расточкой 19 управляющую полость 2б, сообщенную через канал 22 и трубопровод 27 с напорной магистралью гидродвигателя 9 вращателя. В корпусе 18 выполнена камера 28 с расточкой Э, которая перекрыта установленным в камере подпружиненн плунжером 30. Плунжер 30 взаимодействует одним торцом через толкатель 31 с золотником 25, а со стороны другого торца плунжера камера 28 со динена магистралью 32 с полостью 33 концевого датчика З, установленного На податчике 8. От гидрораспреде лителя 5 выходные магистрали 35 и 36 подведены к каналам 21 и 20 корп са 18. Поршневая полость 37 податмика 8 соединена магистралью 38 с каналом 23 корпуса 18, а рабочая{ штоковая) полость 39 соединена магистралью 0 с магистралью 35. Расточка 29 соединена магистралью (I с магистралью .35, а полость 33 конце вого датчика 3 сообщена со сливной магистралью k2 через дроссель с обратным клапаном 3 Концевой датчик З установлен с возможностью взаимодействия своего штока со штоком податчика 8. Устройство работает следующим образом. Шток 45 податчика 8 показан в исходном положении (чертеж). Управление циклом бурения осуществляется переключением гидрораспределителей 5,6 и 7. При этом включается или отключается подача рабочей жидкости от маслостанции 1 по напорным магистралям 2, 3, к соответствующему исполнительному механизму бурильной машины:гйдроцилиндр 8 подачи, гидродвигателям 9 вращения и ударника 10. В процессе бурения рабочая жидкость поступает к гидродвигателям 9 вращателя, ударника 10 и по магистралям 35 и «О в штоковую полость 39 гидроцилиндра 8. Шток 45 гидроцилиндра перемещается влево, вытесняя жидкость из поршневой полости 37 по магистрали 38, каналу 23, расточке 19, каналу 20 и магистрали Зб в сливную магистраль +2. С напорной магистрали гидро двигателя 9 вращателя управляющий сигнал в виде переменного давления поступает по трубопроводу 27 и каналу 22 в управляющую полость 26 подпружиненного золотника 25, пружина которого настраивается на определенную жесткость в зависимости от свойств буримой породы, g случае увеличения сопротивления вращению давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидролвигателя 9 еращателя, а следовательно, и в управляющей полости 26 повышается и подпружиненный золотник 25 переперекрывая сливной канал 23 (слив с поршневой полости 37), уменьшая тем самым усилие подачи. При заклинивании бурового инструмента давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидродвигателя 9 вращателя повышается до величины, определяемой настройкой редукционного клапана 14, и воздействуя через трубопровод 27, канал 22 и полость 2б на подпружиненный золотник 25, перемещает его в крайнее левое положение, перекрывая канал 23. Рабочая жидкость при этом из магистрали 35 по каналам 21, 24, 23 и магистрали 38 поступает в поршневую полость 37 и шток 45 податчика перемещается вправо, вытесняя жидкость из штоковой полости 39 по магистрали 40 и 35 также в поршневую полость 37. Таким образом,о при заклинивании бурового инструмента автоматически реверсируется направление подачи.

После ликвидации заклинивания (например, после вывода инструмента из трещины) сопротивление вращению уменьшается, крутящий момент снижается и, соответственно, уменьшается давление в магистрали вращателя 9 и управляющей полости 26. Золотник 26 под воздействием своей пружины перемещается вправо, открывая канал 23 и сообщая таким образом поршневую полость 37 податчика со сливной магистралью 2, Шток 45 податчика снова будет перемещаться влево и процесс бурения продолжится.

При окончании бурения шпура шток 5 податчика 8, перемещаясь влево, упирается в шток k концевого датчика 3 и вытесняет из полости 33 последнего жидкость по магистрали 32 в камеру 28 устройства 17. Подпру р лунжер 30 сместится влево и сооби ит. расточку 29 с камерой 28, после чего рабочая жидкость из напорной магистрали 35 устремится по магистрали и канал 2Э 8 камеру 2В и переместит плунжер 30 -С толкателем 3 и золотником 25 в крайнее левое положение. Рабочая жидкость из магистрали 35 по каналам 21, 24, 23и магистрали 38 поступит в поршневую полость 37 и шток 45 податчика будет перемещаться вправо, еытес.няя жидкость из штоковой полости 39 по магистралям 40 и 35 в поршнвую полость 37. За счет использовани жидкости из штоковой полости 39 дополнительно для питания поршневой полости 37 шток 45 автоматически возвратится 8 исходное положение с большой скоростью. После этого необходимо поставить рукоятку гидрораспределитеяя в нейтральное положение. Под воздействием пружин распределительный золотник 25 и плунжер 30 займут крайнее правое (исходнЬе) положение.

Если в процессе бурения возникает необходимость реверсировать подачу при промежуточном положении штока 45.. необходимо гидрораспределителем

5 подать рабочую жидкость в магист раль 36, а магистраль 35 соединить со сливом. Рабочая жидкость по магистрали 36, каналу 20, расточке 19 каналу 23 и магистрали 38 поступит в поршневую полость 37 податчика, а штоковая полость 39 через магистрали 40 и 35 соединится со сливной магистралью 42. Шток 45 при этом будет перемещаться вправо.

Таким образом, за счет упрощения узла автоматического возврата гидроцилиндра подачи в исходное положение после окончания бурения шпура упростилась конструкция гидросистемы бурильной установки.

Формула изобретения

Гидросистема бурильной установки, включающая гидродвигатели вращателя и ударника, гидроцилиндр подачи, маслостанцию, распределительную, регулирующую и предохранительную аппаратуры, концевой датчик, установленный с возможностью взаимодействия с ГИДРОЦИЛИНДРОМ подачи, и распределитель реверса с корпусом и золотником, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, корпус распределителя реверса выполнен с дополнительными сточкой и камерой, в которой размещен подпружиненный плунжер, посредством толкателя связанный с золотником распределителя реверса, причем расточка дополнительной камеры сообщена с рабочей полостью цилиндра подачи, а дополнительная камера - с полостью концевого датчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Фельдман В.Я., Косталевскйй В.М Системы управления бурильными машинами. М., ЦНИЭИуголь, 1974, с. 14, рис. 3 (прототип). it jy л i41 9. iff и № j6 «. Я r a П /J jf и