Устройство для регулирования усилия подачи долота в буровом станке Советский патент 1983 года по МПК E21B19/86 E21B44/08 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ УСИЛИЯ ПОДАЧИ ДОЛОТА В БУРОВОМ СТАНКЕ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности, к устройствам, регулирующим усилие подачи в буровых станках при чрезмерном сопротивлении бурению.

Известно устройство для регулирования усилия подачи долота в буровом станке, включающее силовые цилиндры, насос и управляющий гидравлический дроссель с нерегулируемым калиброванным отверстием, установленный в напорной магистрали fl.

. Недостатком устройства является то, что в нем отсутствует возможность демпфирования колебаний долота при бурении, что приводит к снижению надежности работы бурового станка.

Более близким техническим решениемК изо етению по технической сущности и достигаемому результату является устройство для регулирования усилия подачи долота в буровом станке, включающее гидроцилиндры подачи со штоковыми и поршневыми полостями и подсоединенную к последним напорную магистраль, в которой установлены гилpoaккy yлятop, гидравлический дроссель с калиброванным отверстием и обратный клапан, вход которого соединен через распредели-.

теЛь с насосом, а выход - с гидроцилиндрами и гидроаккумулятором С 2 i

Однако параллельное подключение обратного клапана к дросселю приво- . дит к возможности передачи давлений, образующихся при вибрации долота на распределитель и насос, и, кроме того, необходимы дополнительные, гидролинии, связывающие обратный клапан с дросселем и напорной магистралью. В конечном итоге, снижается нгщежность работы бурового станка, усложняется конструкция гидросистемы устройства, уменьшается влияние гидроакуумулятора на гашение продольных колебаний долота.

Цель изобретения - повышение надежности работы бурового станка и jn упрощение конструкции устройства

при одновременном обеспечении демпфирования гидросистемой продольных колебаний долота.

Эта цель достигается тем, что в устройстве для регулирования усилия подачи долота в буровом станке, ajamчающем гидроцилиндры подачи со-штоковыми и поршневыми полостями и подсоединенную к последним напорную магистраль, в которой установлены гидроаккумулятор, гидравлический, дроссель с калиброванным отверстием и обратный клапан, вход которого соединен через распределитель с насосом а выход - с гидроцилиндрами и гидро аккумулятором, обратный клапан выполнен управляемым и размещен в калиброванном отверстии гидравлического дросселя, а управляющая полост клапана соединена со штоковыми поло тями гидроцилиндров и распределителем. На чертеже изображена конструкци устройства. Устройство для регулирования усилия подачи долота в буровом стан ке включает гидроцилиндры 1, насос 2, стабилизатор давления 3, распределитель 4, гидроаккумулятор 5, управляющий гидравлический дроссель б выполненный в виде калиброванного отверстия, в котором установлен управляемый обратный клапан 7, прижат пружиной 8. Управляющий гидравличес кий дроссель выполнен совместно с корпусом 9 управляемого клапана 7, в котором образованы полости подклапанная 10 на входе обратного кла пана, надклапанная 11 на выходе и управляющая 12. В управляющей полос 12 размещен толкатель 13 с пружиной 14. подклапанная полость 10 соедине с распределителем i4, а накладпанная полость 11 - с гидроаккумулятором 5 и поршневыми полостями 15 и гидроцилиндров 1. Управляющая полос 12 соединена со штоковыми полостями 16 гидроцилиндров 1 и с распределителем 4, Устройство работает следующим об разом Вращающееся долото 17 буровым ст вом 18 и опорным узлом 19 прижимают к забою буримой выработки за счет усилия подачи, создаваемого гидроцилиндрами 1. При этом рабочая жидкость под давлением поступает от насоса 2 через распределитель 4 в подклапанную полость 10 на входе уп равляемого клапана 7, открывает последний, сжимает пружину 8 и чере калиброванное отверстие б и подклапанную полость 11 поступает в гидроаккумулятор Бив поршневые полости 15 гидроцилиндров 1. Максимальная величина давления рабочей жидкости в аккумуляторе и поршневйх полостях 15 гидфоцилиндров 1 зависи от настройки стабилизатора давления 3. Если скорость бурения такая, что расход рабочей жидкости, поступающей в поршневые полости-15, мень ше производительности насоса 2., то давление в нагнетающей магистрали быстро достигает максимального значения, и стабилизатор давления сраб тывает на слив, а клапан 7 под действием пружины 8 перекрывает калиброванное отверстие 6. Одновременно рабочая жидкость под давлением поступает от гидроаккумулятора 5 в поршневые полости 15 гидроцилиндров 1, что исключает возможность колебания усилия подачи в течение времени срабатывания на слив стабилизатора давления 3. При перекатывании долота 17 по забою возникают продольные колебания бурового става 18 и опорного узла 19. Когда энергия этих колебаний с увеличением крепости или трещиноватости буримых пород становится достаточной для преодоления установившегося усилия подачи, происходит отскок долота от забоя. В этот момент происходит вытеснение рабочей жидкости из поршневых 15 полостей гидроцилиндров, клапан 7 под действием обратного потока и пружины 8 перекрывает калиброванное отверстие б, что исключает срабатывание стабилизатора 3 на слив под действием обратного потока рабочей жидкости. Одновременно гидроаккумулятор 5, восприняв ударную нагрузку со стороны гидроцилиндров 1, создает обратный импульс усилия подачи долота на забой, что исключает дешьнейшее развитие больших продольных колебаний бурового става. При отводе долота от забоя -рабочая жидкость под давлением подается от насоса 2 через распределитель 4 в штоковые полости 16 гидроцилиндров 1 и в управляющую полость 12. При этом толкатель 13, перемещаясь относительно корпуса 9, сжимает пружину 14, и, воздействуя на клапан 1, открывает калиброванное отверстие б дая слива жидкости из поршневых полостей 15 гидроцилиндров 1. . При использовании предлагаемого изобретения достигается увеличение производительности шарошечных станков при бурении крепких и трещиноватых горных пород и снижается вероятность аварийного выхода из строя шарошечных долот. Формула изобретения Устройство для регулирования усилия подачи долота в буровом станке, включающее гидроцилиндры подачи со штоковыми и поршневыми полостями .и подсоединенную к последним напорную магистраль, в которой установлены гидроаккумулятор, гидравлический дроссель с калиброванным отверстием и обратный клапан, вход которого соединен через распределитель с насосом, а выход - с гидрот цилиндрами и гидроаккумулятором.

отличающееся тем, что, с целью повыиения надежности работы бурового станка и упрощения конструции устройства при одновременном обеспечении демпфирования гидросистемой продольных колебаний долота, обратный клапан выполнен управляеNCJM и размещен в калиброванном отверстии гидравлического дросселя, а управляющая полость клапана соединена со штоковыми полостями гидроцилиндров и распределителем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 825902, кл. Е 21 С 5/00, 1976 (.прототип).