Подающее устройство бурильных машин Советский патент 1982 года по МПК E21B19/86 E21B19/84 

Изобретение относится к горной п мышленности, в частности к подающим устройствам бурильных машин. Известно подающее устройство бурильных машин, содержащее цилиндр размещенный в нем поршень и канаты, соединяющие поршень с бурильной машиной 1 1. Недостатком этого устройства является незначительный срок службы гибкого тягового элемента и уплотнительных элементов. Кроме того, бурильная машина и инструмент при бурении подвергаются динамическим нагрузкам. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является подающее устройство бурильных машин, включающее полый цилиндр, сдвоеннче поршни с манжетами, образующие внутреннюю полость, отклоняющие ролики и гибкий элемент 2. Недостатком этого устройства является сложность компенсации удлинения канатов. Кроме того, невозможна постоянная выборка полученного удлинения канатов во время хода частей поршня и вследствие этого воздействие повышенных динамических нагрузок на податчики, бурильную машину и инструмент при бурении. Причиной этих недостатком является то, что ликвидация провисания канатов происх дит только в одной из крайних положений частей поршня при упоре, одной из них, в торцовую крышку цилиндра. Повышенные динамические нагрузки на канатно-поршневой пневмодатчик, бурильную машину и инструмент сокращает срок их службы и уменьшает надежность их работы. Цель изобретения - упрощение компенсации вытяжки гибкого элемента для ликвидации его провисания и повышение надежности работы устройства путем автоматического раздвижения сдвоен3Bных поршней перед началом их рабочег двик ениЯр Поставленная цель достигается тем, что в подающем устройстве бурил ных машин, включающем полый цилиндр, сдвоенные поршни с манжетами, образующие внутреннюю полость, отклоняЮщие ролики и Гибкий элемент в торце каждого поршня, которые выполнены свободно примыкающими друг к другу, установлен обратный клапан и имеется отверстие для гибкого элемента, при этом гибкий элемент закреплен на торцовой поверхности внутренней полости другого поршня. На чертеже показано предлагаемое устройство., осевой разрез. Подающее устройство бурильных машин состоит из полого цилиндра 1, в котором помещены сдаоенные поршни 2 и 3, торцовых крышек -+ и 5, с размещенными на них отклоняющими роликами 6 и 7 и гибкого элемента 8. Наружные цилиндрические поверхности сдвоенных поршней 2 и 3 и внут ренняя поверхность полого цилиндра 1 уплотнены при помощи манжет 9, установленных в наружных кольцевых про-точках, упомянутых поршней. Сдвоенные поршни 2 и 3 могут перемещатьсядруг относительно друга в осевом направлении и своими внутренними поверхностями образуют полость А. Мзруиная торцовая стенка поршня 2, внутренняя поверхность цилиндра 1 и торцовая крышка ч образуют полость Б, а наружная торцовая стенка поршня 3, внутренняя поверхность цилиндра 1 и торцовая крышка 5 полость 8. В полости Б и 8 попеременно подаваться энергоноситель, причем, при подзме энергоносителя в одну из полостей, вторая должна быть сооб щена с атмосферой. Полость Б может быть сообщена с полостью А через отверстие 10, выполненное в торцовой стенке поршня 2, в расточке которого установлен обратный клапан 11, состоящий из шарика 12, подпружиненного пружиной 13. Полость В также может быть соединена с полостью 1 через отверстие 1, выполненное в торцовой стенке поршня 3, в расточке которого установлен обратный клапан 15, состоящий из шарика 1б, подпружиненного пружиной 17. Гибкий элемент 8 охватывает откло няющие ролики 6 и 7 и проходит через отверстия в торцовых крышках и 5, причем гибкий элемент 8 в отверстиях уплотнен. Один конец ибиого элемента 8 прикреплен к 2 с помощью проушины Ib; размещенной на его внутренней торцовой стенкеПри этом конец гибкого элемента У проходит через отверстие IS г выпол пенное в торцовой стенке 3В рзсточке отверстия 19 устйиовп: ны уплотняющие элементы 20. Другой конец гибкого элемента 8 прикреплен к поршню 3 с помощью npoyujn-ib 21 ; размещенной на его в1-1уое--и 5й (;г цОВОЙ СТСНКбПри этом этот конец IhKjro з//: мента 8 проходит через огвеэст - 1--: 22, выполненное в торцовой стенке поршня 2. В расточке отзерстия 22 установлены уплотняющие элеченть- 21. Устройство работает следующий образом .. Предположим, что энергоноситель подан в полость Б, а полость В Б этс время соединена с атмосферой. При достижении давления, на которое пя-считан обратный клапан 1 I. э epг; t uситель через отверстие 10 гозлей;:; : вует на шарик 12, котор.;й с-кир- епоужину 13 и тем самым соедхни. п-олость Б с полостью А Вр время заполнения полости А энергоносителем. -ifSnATHbtw кп.пяи 14 г лк:пч11 . ПОСКОЛЬны 1/ и давления энергонос/теля перекрывает отверстие 1 -, Когда давление э полости о м полости А выровняется, шарик 2 обратного клапана 11 под воздействием пружины 13 перекроет отзерсти-г 10 и тем самы.м разъединит полости А и Б, В случае, когда в процессе работы податчика давление в полости А понизится (это может произойти scnei ствие утечки энергоносителя по мачжетам 9 и уплотнительным элеменгзм 20, 23 до давления, на которое расчитан обратный клапан И), последний, под воздействием большего давления энергоносителя со стсроны полости Б, откроется. В дальнейшем клапан 11 будет автоматически поддерживать одинаковое давление в полостях А и Б до конца хода сдвоенных поршней 2 и 3- Принимая во внимание то, что внутренняя и наружная поверхности торцовых стеной: поршня 2 равны, а давление в полости А равно давления в полости Е, псршень 2 5 будет находиться в равновесии. В это время на поршень 3 воздействует давление энергоносителя из полости А. Поскольку полость В соединена с атмосферой, поршень 3, переместит ся (на чертеже вниз) и тем самым выберет провисание конца гибкого элемента 8, прикрепленного к его внутренней поверхности. Вследствие того, что поршень 2 остается на месте, а поршень 3 совершит ход равный вытяжке гибкого элемента 8, выберется провисание и конца упомянутого гибкого элемента, прикрепленного к внутренней поверхности поршня 2. При достижении рабочего давле--: энергоносителя поршень 2 H.;;i.;i-ie перемещаться, воздействуя на поршень 3 через воздушную подушку, образованную в полости А, вследстви i го, что обратнь е клапаны 11 и 15 .л:,;кр:/: ь, Во время всего хода поршень 3 постоянно стремится отжаться от поршня 2 под воздействием давления энергоносителя из полости А и тем самым, обеспечивая непрерывную ликвидацию провисания концов гибкого элемента 8, При обратном ходе сдвоенных порш ней 2 и 3 подающего устройства буде :роисходить аналогичная работа, отличающаяся только тем, что энергоно ситель будет подаваться в полость В а полость Б будет сообщена с атмос0)ерой, при этом поршень 2 будет стр миться постоянно отжиматься от порш ня 3, обеспемивая тем самым, непрерывную ликвидацию провисания концов гибкого элемента 8. 56 Выполнение подающего устройства бурильных машин предложенной конструкции позволит исключить возможность динамических ударов при работе податчика, а т.акже увеличить надежность его работы. Благодаря постоянной компенсации вытяжки гибкого элемента, как во время хода сдвоенных поршней, так и до их начала рабочего движения увеличится срок службы податчика, бурильной машины и инструмента . Формула изобретения Подающее устройство бурильных машин, включающее полый цилиндр, сдвоенные поршни с манжетами, образующие внутреннюю полость, отклоняющие ролики и гибкий элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства путем упрощения компенсации вытяжки гибкого элемента, в торце каждого поршня установлен обратный клапан и выполнено отверстие для гибкого элемента, при этом гибкий элемент закреплен на торцовой поверхности внутренней полости другого поршня. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бегагоен И.А. и др. Бурильные машины. М., Недра, 1972, с. 193. 2.Авторское свидетельство СССР № 359383, кл. Е 21 С 5/06, 1971 (прототип) .