RU2321777C1 - Distributor of hydraulic impact devices (versions) - Google Patents

Distributor of hydraulic impact devices (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2321777C1
RU2321777C1 RU2006134938/06A RU2006134938A RU2321777C1 RU 2321777 C1 RU2321777 C1 RU 2321777C1 RU 2006134938/06 A RU2006134938/06 A RU 2006134938/06A RU 2006134938 A RU2006134938 A RU 2006134938A RU 2321777 C1 RU2321777 C1 RU 2321777C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
channel
control
working fluid
housing
control channel
Prior art date
Application number
RU2006134938/06A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Владимирович Городилов (RU)
Леонид Владимирович Городилов
Ольга Александровна Пашина (RU)
Ольга Александровна Пашина
Александр Константинович Ткачук (RU)
Александр Константинович Ткачук
вцев Виталий Геннадьевич Кудр (RU)
Виталий Геннадьевич Кудрявцев
Original Assignee
Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук filed Critical Институт горного дела Сибирского отделения Российской академии наук
Priority to RU2006134938/06A priority Critical patent/RU2321777C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2321777C1 publication Critical patent/RU2321777C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

FIELD: hydraulic systems.
SUBSTANCE: invention relates to distributing elements of hydraulic impact devices used to control working liquid flow between sections and sets of hydraulic system. Proposed distributor of hydraulic impact devices has housing with control channel and working liquid inlet and outlet channels, control chamber from side of control channel, shutoff-and-control element with stepped shank from side of control channel and installed in housing for pressing up in initial position and longitudinal displacement for changing direction of working liquid flow. With shutoff-and-control element on initial position, larger diameter step of said shank cuts off working liquid flow delivered through control channel to smaller diameter step. Said element is either furnished with accumulator connected by channel in housing with control chamber provided that before opening of access for working liquid flow delivered to control channel to smaller diameter shank, access of working liquid from said step is provided through channel in shank to channel in housing to remove liquid; or calibrated restrictor is made in housing through which limited amount of working liquid can pass from control channel into control chamber provided that with shutoff-and-control element in initial position, control channel is closed by said element and, before its opening, access of working liquid from smaller diameter step of shank through channel in shank to channel in housing is provided for its removal; or shutoff-and-control element is provided with shank from side of control channel and calibrated restrictors are made in housing and in shank of shutoff-and-control element provided that limited amount of working liquid can pass through calibrated restrictor in housing from control channel into control chamber and with shutoff-and-control element in initial position, control channel is closed by said element and as long as it remains closed, limited amount of working liquid from control chamber to channel in housing can pass for removal through calibrated restrictor in shank.
EFFECT: improved reliability.
4 cl, 3 dwg

Description

Техническое решение относится к средствам автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленности, а именно к распределительным элементам гидравлических ударных устройств, служащим для управления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидравлической системы.The technical solution relates to means of automating production processes in various industries, namely to the distribution elements of hydraulic shock devices, which serves to control the flow of working fluid between sections and units of the hydraulic system.

Известен двухпозиционный распределитель (золотник) гидравлического ударного механизма для бурильных машин (авт. св. СССР №1028840, кл. Е21С 3/20, опубл. в БИ №26, 1983), который содержит корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик со стороны канала управления, установленный в корпусе с возможностью продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости и поджатый пружиной.Known on-off distributor (spool) of a hydraulic shock mechanism for drilling machines (ed. St. USSR No. 1028840, class E21C 3/20, published in BI No. 26, 1983), which contains a housing with a control channel and channels for supply and removal working fluid, a locking and regulating element having a shank on the side of the control channel mounted in the housing with the possibility of longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid and preloaded by a spring.

Недостатком этого распределителя является то, что при недостаточно быстром нарастании давления потока рабочей жидкости, подаваемого через канал управления, быстродействие распределителя будет низким, а возникновение гидроударной волны может привести к потере устойчивости работы распределителя, сбоям в его работе, что говорит о его низкой надежности.The disadvantage of this distributor is that if the pressure of the working fluid flow supplied through the control channel is not fast enough, the speed of the distributor will be low, and the occurrence of a shock wave can lead to loss of stability of the distributor, malfunctions in its operation, which indicates its low reliability.

Наиболее близким решением по технической сущности и совокупности существенных признаков является распределитель гидравлических ударных устройств по второму варианту по патенту РФ №2258161, кл. В25D 9/18, Е21В 4/14, опубл. в БИ №22, 2005 г., содержащий корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости. Внутренняя полость корпуса разделена перемычкой с отверстием на камеры - гидравлическую и пневматическую, заполненную сжатым газом под давлением Рг. Запорно-регулирующий элемент дополнительно снабжен хвостовиком, расположенным со стороны пневматической камеры, проходящим в нее через отверстие в указанной перемычке и имеющим на торце шляпку. В исходном положении запорно-регулирующего элемента шляпка поджата к поверхности перемычки давлением Рг сжатого газа. Хвостовик, расположенный со стороны канала управления, имеет ступенчатую форму. В исходном положении запорно-регулирующего элемента ступенью большего диаметра этого хвостовика перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому в гидравлическую камеру через канал управления, к ступени меньшего диаметра.The closest solution to the technical nature and the set of essential features is the distributor of hydraulic percussion devices according to the second option according to the patent of the Russian Federation No. 2258161, class. B25D 9/18, ЕВВ 4/14, publ. BI No. 22, 2005, comprising a housing with a control channel and channels for supplying and discharging a working fluid, a locking and regulating element having a shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of compression in the initial position and longitudinal movement to change direction fluid flow. The internal cavity of the housing is divided by a jumper with an opening into chambers - hydraulic and pneumatic, filled with compressed gas under pressure P g . The locking and regulating element is additionally equipped with a shank located on the side of the pneumatic chamber, passing through the hole in the specified jumper and having a cap on the end. In the initial position of the locking-regulating element, the cap is pressed to the surface of the bridge with pressure R g of compressed gas. The shank, located on the side of the control channel, has a stepped shape. In the initial position of the locking and regulating element, a step of a larger diameter of this shank blocks access to the flow of working fluid supplied to the hydraulic chamber through the control channel to the step of smaller diameter.

Недостатком этого распределителя является то, что при поступлении в распределитель через канал управления рабочей жидкости из напорной линии гидравлического ударного устройства (ГУУ) и при ударе в распределителе генерируется гидроударная волна, импульс давления которой может привести к смещению запорно-регулирующего элемента вправо по чертежу и поступлению рабочей жидкости из канала управления к ступени меньшего диаметра хвостовика и, вследствие этого, к преждевременному перемещению запорно-регулирующего элемента из исходного положения в крайнее правое по чертежу положение и изменению направления потока жидкости. Это приводит к потере устойчивости работы распределителя, сбоям в его работе, что говорит о его низкой надежности.The disadvantage of this distributor is that when the hydraulic fluid enters the distributor through the control channel from the pressure line of the hydraulic shock device (GUU) and upon impact, a shock wave is generated in the distributor, the pressure pulse of which can lead to the displacement of the shut-off-regulating element to the right according to the drawing and working fluid from the control channel to the stage of a smaller diameter of the shank and, as a result, to premature movement of the locking and regulating element from the initial polo move to the rightmost position according to the drawing and change the direction of fluid flow. This leads to a loss of stability of the distributor, failures in its operation, which indicates its low reliability.

Технической задачей предлагаемого распределителя ГУУ является повышение его надежности за счет гашения импульса давления гидроударной волны, генерируемой при поступлении в распределитель через канал управления потока рабочей жидкости из напорной линии ГУУ и при ударе.The technical task of the proposed GUU distributor is to increase its reliability by damping the pressure pulse of the shock wave generated when the fluid flows from the GUU pressure line and when it enters the distributor through the control channel.

Указанная задача решается тем, что распределитель ГУУ, содержащий корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик ступенчатой формы со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, причем в исходном положении запорно-регулирующего элемента ступенью большего диаметра этого хвостовика перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра, согласно техническому решению снабжен аккумулятором, соединенным каналом в корпусе с камерой управления, при этом до открытия доступа потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра хвостовика открыт доступ рабочей жидкости от этой ступени через канал в хвостовике к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.This problem is solved in that the GUU distributor, comprising a housing with a control channel and channels for supplying and discharging the working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a step-shaped shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of preload in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, and in the initial position of the locking-regulating element with a step of a larger diameter of this shank access to the smaller diameter is blocked for the working fluid flow supplied through the control channel, according to the technical solution it is equipped with an accumulator connected to the control chamber by a channel in the housing, while open the flow of working fluid supplied through the control channel to the smaller shank diameter access of the working fluid from this stage through the channel in the liner to the channel in the housing for draining the working fluid.

Указанная совокупность признаков позволяет при генерации в ГУУ гидроударной волны малой длительности, импульс давления которой достаточен для преодоления усилия поджатия запорно-регулирующего элемента в исходном положении и смещения его вправо по чертежу на расстояние, при котором открывается доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра хвостовика, вследствие чего происходит переброска и удержание запорно-регулирующего элемента в крайнем правом по чертежу положении, подбором параметров аккумулятора снизить амплитуду давления гидроударной волны до значения меньшего, чем достаточно для преодоления усилия поджатия запорно-регулирующего элемента в исходном положении, тем самым повысить надежность распределителя ГУУ.The specified set of features allows for the generation of a shock wave of short duration in the GUU, the pressure pulse of which is sufficient to overcome the force of pressing the shut-off-control element in its initial position and shift it to the right according to the drawing by a distance at which the flow of the working fluid supplied through the control channel is opened, to the step of a smaller diameter of the shank, as a result of which there is a transfer and retention of the locking and regulating element in the extreme right position according to the drawing, selection of pairs meters of battery to reduce the amplitude of the pressure of the shock wave to a value less than enough to overcome the efforts of preloading the locking and regulating element in the initial position, thereby increasing the reliability of the GUU distributor.

Во втором варианте исполнения в распределителе ГУУ, содержащем корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик ступенчатой формы со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, причем в исходном положении запорно-регулирующего элемента ступенью большего диаметра этого хвостовика перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра, согласно техническому решению в корпусе выполнен калиброванный дроссель, через который ограниченное количество рабочей жидкости имеет доступ из канала управления в камеру управления, при этом в исходном положении запорно-регулирующего элемента канал управления перекрыт запорно-регулирующим элементом и до его открытия открыт доступ рабочей жидкости от ступени меньшего диаметра хвостовика через канал в хвостовике к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.In the second embodiment, in a GUU distributor containing a housing with a control channel and channels for supplying and discharging working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a step-shaped shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of compression the initial position and the longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, and in the initial position of the locking-regulating element with a step of a larger diameter of this shank the flow of the working fluid supplied through the control channel to the step of smaller diameter is blocked, according to the technical solution, a calibrated throttle is made in the housing, through which a limited amount of the working fluid has access from the control channel to the control chamber, while the channel is in the initial position of the shut-off-control element the control is blocked by a locking and regulating element and before it is opened, the working fluid is open from the stage of a smaller diameter of the liner through the channel in the liner to the channel in the housing to drain the hydraulic fluid.

Во втором варианте исполнения при генерации в ГУУ гидроударной волны малой длительности при определенном значении давления в камере управления происходит смещение запорно-регулирующего элемента из исходного положения вправо по чертежу на расстояние, недостаточное для открытия канала управления, после чего давление в камере управления уменьшается, так как она соединена с каналом управления только через калиброванный дроссель, пропускная способность которого ограничена. Происходит торможение запорно-регулирующего элемента, в течение которого амплитуда импульса давления гидроударной волны в канале управления, так как ее длительность невелика, снижается до величины, при которой дальнейшее движение запорно-регулирующего элемента невозможно. Происходит его возвращение в исходное положение. Таким образом, подбор параметров калиброванного дросселя и запорно-регулирующего элемента позволит предотвратить преждевременное перемещение запорно-регулирующего элемента из исходного положения в крайнее правое по чертежу положение, тем самым повысить надежность распределителя ГУУ.In the second embodiment, when a short-duration shock wave is generated in the GUU at a certain pressure in the control chamber, the shut-off and control element moves from the initial position to the right in the drawing by a distance insufficient to open the control channel, after which the pressure in the control chamber decreases, since it is connected to the control channel only through a calibrated throttle, whose throughput is limited. The locking element is inhibited, during which the amplitude of the pressure pulse of the shock wave in the control channel, since its duration is short, decreases to a value at which further movement of the locking element is impossible. It returns to its original position. Thus, the selection of the parameters of the calibrated throttle and the locking and regulating element will prevent premature movement of the locking and regulating element from its original position to the rightmost position in the drawing, thereby increasing the reliability of the GUU distributor.

В третьем варианте исполнения в распределителе ГУУ, содержащем корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, согласно техническому решению в корпусе и хвостовике запорно-регулирующего элемента выполнены калиброванные дроссели, причем через калиброванный дроссель в корпусе ограниченное количество рабочей жидкости имеет доступ из канала управления в камеру управления, при этом в исходном положении запорно-регулирующего элемента канал управления перекрыт запорно-регулирующим элементом и до его открытия через калиброванный дроссель в хвостовике открыт доступ ограниченного количества рабочей жидкости из камеры управления к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.In the third embodiment, in a GUU distributor containing a housing with a control channel and channels for supplying and discharging the working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of preloading in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, according to the technical solution, calibrated throttles are made in the body and shank of the locking and regulating element, m through a calibrated throttle in the housing, a limited amount of working fluid has access from the control channel to the control chamber, while in the initial position of the shut-off-control element the control channel is closed by a shut-off-control element and access to a limited amount of working fluid is opened through the calibrated choke in the shank from the control chamber to the channel in the housing for draining the working fluid.

В третьем варианте исполнения при генерации в ГУУ гидроударной волны малой длительности при определенном значении давления в камере управления происходит смещение запорно-регулирующего элемента из исходного положения вправо по чертежу на расстояние, недостаточное для открытия канала управления, после чего давление в камере управления уменьшается, так как она соединена с каналом управления и каналом в корпусе для отвода рабочей жидкости через калиброванные дроссели, пропускная способность которых ограничена. Происходит торможение запорно-регулирующего элемента, в течение которого амплитуда импульса давления гидроударной волны в канале управления, так как ее длительность невелика, снижается до величины, при которой дальнейшее движение запорно-регулирующего элемента невозможно. Происходит его возвращение в исходное положение. В этом варианте исполнения калиброванные дроссели выбираются таким образом, чтобы величина давления в камере управления в момент страгивания запорно-регулирующего элемента была не более 1/2 от давления в канале управления, что позволит обеспечить при открытии свободного доступа потоку рабочей жидкости из канала управления в камеру управления быстрое перемещение запорно-регулирующего элемента в крайнее правое по чертежу положение и его надежную фиксацию в этом положении в течение необходимого для этой фазы цикла времени, тем самым повысить надежность работы распределителя ГУУ.In the third embodiment, when a short-duration shock wave is generated in the GUU at a certain pressure in the control chamber, the shut-off and control element moves from its initial position to the right in the drawing by a distance insufficient to open the control channel, after which the pressure in the control chamber decreases, since it is connected to the control channel and the channel in the housing for draining the working fluid through calibrated chokes, the throughput of which is limited. The locking element is inhibited, during which the amplitude of the pressure pulse of the shock wave in the control channel, since its duration is short, decreases to a value at which further movement of the locking element is impossible. It returns to its original position. In this embodiment, calibrated throttles are selected so that the pressure in the control chamber at the moment the shut-off-control element is pulled out is no more than 1/2 of the pressure in the control channel, which will allow for free flow of working fluid from the control channel to the chamber control fast movement of the locking and regulating element to the rightmost position according to the drawing and its reliable fixation in this position for the time cycle necessary for this phase, thereby increasing to ensure the reliability of the GUU dispenser.

Сущность технического решения поясняется примерами конкретного исполнения и чертежами, где на фиг.1 изображен распределитель ГУУ по первому варианту исполнения, на фиг.2 - то же, по второму, на фиг.3 - то же, по третьему варианту исполнения.The essence of the technical solution is illustrated by examples of specific performance and drawings, in which Fig. 1 shows a GUU distributor according to the first embodiment, in Fig. 2 - the same, in the second, in Fig. 3 - the same, in the third embodiment.

Распределитель ГУУ (далее - распределитель) по первому варианту исполнения (фиг.1) содержит корпус 1 с каналом 2 управления и каналами 3, 4, 5, 6 для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру 7 управления со стороны канала 2 управления, запорно-регулирующий элемент 8, выполненный в виде цилиндрического плунжера с проточкой 9 и хвостовиками 10, 11 и установленный с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, аккумулятор 12, например, газожидкостный, соединенный каналом 13 в корпусе 1 с камерой 7 управления. Хвостовик 10 со стороны канала 2 управления имеет ступенчатую форму и в исходном положении ступенью 14 большего диаметра этого хвостовика 10 перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал 2 управления, к ступени 15 меньшего диаметра, при этом открыт проход рабочей жидкости от ступени 15 по каналу 16 в хвостовике 10 в канал 6 для отвода рабочей жидкости. Сила F через хвостовик 11 воздействует на запорно-регулирующий элемент 8 и удерживает его в крайнем левом по чертежу положении, при котором открыт проход рабочей жидкости из канала 3 в канал 5 через проточку 9, а канал 4 перекрыт. Для преодоления силы F давление рку рабочей жидкости в камере 7 управления должно превысить заданную величину рз.The GUU dispenser (hereinafter referred to as the dispenser) according to the first embodiment (Fig. 1) comprises a housing 1 with a control channel 2 and channels 3, 4, 5, 6 for supplying and discharging a working fluid, a control chamber 7 from the side of the control channel 2, the regulating element 8, made in the form of a cylindrical plunger with a groove 9 and shanks 10, 11 and installed with the possibility of preloading in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, the battery 12, for example, gas-liquid, connected by a channel 13 to the core Puse 1 with a camera 7 control. The shank 10 from the side of the control channel 2 has a stepped shape and in the initial position by the step 14 of a larger diameter of this shank 10, the flow of the working fluid supplied through the control channel 2 is blocked to the step 15 of a smaller diameter, while the passage of the working fluid from the stage 15 through the channel is open 16 in the shank 10 in the channel 6 for the removal of the working fluid. The force F through the shank 11 acts on the locking-regulating element 8 and holds it in the leftmost position according to the drawing, in which the passage of the working fluid from channel 3 to channel 5 through the groove 9 is open, and channel 4 is closed. To overcome the pressure force F p ku working fluid in control chamber 7 should exceed the predetermined value p s.

Распределитель по первому варианту работает следующим образом. В камеру 7 управления через канал 2 управления подается поток рабочей жидкости с давлением р. При превышении давлением рку в камере 7 управления величины рз запорно-регулирующий элемент 8 сместится вправо по чертежу и при достижении заданной величины смещения откроет доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал 2 управления к ступени 15 меньшего диаметра хвостовика 10, одновременно будет перекрыт канал 16, по которому рабочая жидкость от этой ступени 15 поступала в канал 6 для отвода рабочей жидкости. Запорно-регулирующий элемент 8 займет крайнее правое по чертежу положение, закроет канал 3 и откроет проход потоку рабочей жидкости из канала 5 в канал 4 через проточку 9. Возврат в исходное положение произойдет после снятия воздействия потока рабочей жидкости, подаваемого через канал 2 управления, под действием силы F. После того как будет перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал 2 управления к ступени 15 меньшего диаметра хвостовика 10, будет открыт доступ рабочей жидкости от этой ступени 15 через канал 16 в хвостовике 10 к каналу 6 для отвода рабочей жидкости.The distributor according to the first embodiment works as follows. In the control chamber 7, through the control channel 2, a flow of working fluid with a pressure of p. When the pressure p ku within control chamber 7 p values of shut-off and regulating member 8 moves to the right in the drawing, and when reaching a predetermined amount of offset will access the flow of the working fluid supplied through the channel 2 control to the smaller diameter step 15 of the shank 10 will be simultaneously closed channel 16, in which the working fluid from this stage 15 entered the channel 6 to drain the working fluid. The locking and regulating element 8 will occupy the rightmost position according to the drawing, close the channel 3 and open the passage to the flow of the working fluid from channel 5 to channel 4 through the bore 9. Returning to the initial position will occur after removing the influence of the flow of working fluid supplied through the control channel 2 under by the action of force F. After access to the flow of working fluid supplied through the control channel 2 to the stage 15 of the smaller diameter of the shank 10 is blocked, access of the working fluid from this step 15 through the channel 16 in the shank 10 will be open channel 6 for discharging the working fluid.

Здесь и далее гидроударная волна моделируется прямоугольным импульсом давления длительностью Т и скачком давленияHereinafter, a hydroshock wave is modeled by a rectangular pressure pulse of duration T and a pressure jump

Δр=р110,Δp = p 1 -p 10 ,

где p1 - абсолютное максимальное значение давления рабочей жидкости в гидроударной волне;where p 1 - the absolute maximum value of the pressure of the working fluid in the shock wave;

p10 - абсолютное значение текущего давления рабочей жидкости в канале 2 управления.p 10 - the absolute value of the current pressure of the working fluid in the control channel 2.

Если во время цикла, когда запорно-регулирующий элемент 8 находится в исходном положении, давление рку в камере 7 управления имеет значениеIf during the cycle when the shut-adjusting member 8 is in the rest position, the pressure p in the control chamber ku 7 has the meaning

pку=p10<pз p ku = p 10 <p s

и в ГУУ генерируется гидроударная волна, то она поступает через канал 2 управления в камеру 7 управления и через канал 13 в газожидкостный аккумулятор 12, линеаризованная емкость с которого имеет значениеand in the GUU a hydroshock wave is generated, it enters through the control channel 2 into the control chamber 7 and through the channel 13 into the gas-liquid accumulator 12, the linearized capacitance of which matters

Figure 00000002
Figure 00000002

где Vз - объем газа в газожидкостном аккумуляторе 12 при давлении рз;where V s - the gas volume in the gas-liquid accumulator 12 at a pressure p s;

n - показатель политропы газа газожидкостного аккумулятора 12.n is the indicator of the polytropic gas gas-liquid battery 12.

Так как выход из канала 2 управления в камеру 7 управления вызывает местное гидравлическое сопротивление величиной r, при котором закон течения рабочей жидкости является квадратичным, то при поступлении гидроударной волны давление рку в камере 7 управления будет иметь максимальное значениеSince the output of the channel 2 control in the control chamber 7 causes local hydraulic resistance value r at which the flow of working fluid is a quadratic law, the admission pressure p hammer wave ku within control chamber 7 will have a maximum value

Figure 00000003
Figure 00000003

Чтобы максимальное давление рку в камере 7 управления не превышало величину рз, при выборе линеаризованной емкости с газожидкостного аккумулятора 12 нужно выполнить условиеSo that the maximum pressure of the arm in the control chamber 7 does not exceed the value of pz , when choosing a linearized tank with a gas-liquid accumulator 12, it is necessary to fulfill the condition

Figure 00000004
Figure 00000004

Распределитель по второму варианту (фиг.2) содержит корпус 1 с каналом 2 управления и каналами 3, 4, 5, 6 для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру 7 управления со стороны канала 2 управления, запорно-регулирующий элемент 8, выполненный в виде цилиндрического плунжера с проточкой 9 и хвостовиками 10, 11 и установленный с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости. Хвостовик 10 со стороны канала 2 управления имеет ступенчатую форму и в исходном положении ступенью 14 большего диаметра хвостовика 10 перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал 2 управления, к ступени 15 меньшего диаметра. В исходном положении запорно-регулирующего элемента 8 канал 2 управления перекрыт кромкой 17, но ограниченное количество рабочей жидкости из канала 2 управления имеет доступ в камеру 7 управления к ступени 14 большего диаметра хвостовика 10 через калиброванный дроссель 18 (далее - дроссель 18), а от ступени 15 меньшего диаметра - в канал 6 для отвода рабочей жидкости через канал 16 в хвостовике 10. Сила F через хвостовик 11 воздействует на запорно-регулирующий элемент 8 и удерживает его в крайнем левом по чертежу положении, при котором открыт проход рабочей жидкости из канала 3 в канал 5 через проточку 9, а канал 4 перекрыт. Для преодоления силы F давление рку рабочей жидкости в камере 7 управления должно превысить заданную величину рз.The dispenser according to the second embodiment (Fig. 2) comprises a housing 1 with a control channel 2 and channels 3, 4, 5, 6 for supplying and discharging the working fluid, a control chamber 7 from the side of the control channel 2, a locking and regulating element 8, made in the form a cylindrical plunger with a groove 9 and shanks 10, 11 and installed with the possibility of preloading in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid. The shank 10 from the side of the control channel 2 has a stepped shape and in the initial position by the step 14 of a larger diameter of the shank 10, the flow of the working fluid supplied through the control channel 2 to the step 15 of a smaller diameter is blocked. In the initial position of the locking and regulating element 8, the control channel 2 is blocked by the edge 17, but a limited amount of working fluid from the control channel 2 has access to the control chamber 7 to the step 14 of the larger diameter of the shank 10 through a calibrated choke 18 (hereinafter, choke 18), and from steps 15 of a smaller diameter - into the channel 6 for draining the working fluid through the channel 16 in the shank 10. The force F through the shank 11 acts on the locking and regulating element 8 and holds it in the extreme left position according to the drawing, in which the working passage is open whose liquid from channel 3 to channel 5 through the groove 9, and channel 4 is closed. To overcome the pressure force F p ku working fluid in control chamber 7 should exceed the predetermined value p s.

Распределитель по второму варианту работает следующим образом. В канал 2 управления подается поток рабочей жидкости с давлением р, откуда ограниченное количество рабочей жидкости через дроссель 18 поступает в камеру 7 управления. При превышении давлением рку рабочей жидкости в камере 7 управления заданной величины рз запорно-регулирующий элемент 8 сместится вправо по чертежу и при достижении кромкой 17 канала 2 управления откроет прямой доступ потоку рабочей жидкости из этого канала 2 в камеру 7 управления к обеим ступеням 14, 15 хвостовика 10, одновременно будет перекрыт канал 16. Запорно-регулирующий элемент 8 займет крайнее правое по чертежу положение, закроет канал 3 и откроет проход потоку рабочей жидкости из канала 5 в канал 4 через проточку 9. Возврат в исходное положение произойдет после снятия воздействия потока рабочей жидкости, подаваемого через канал 2 управления, под действием силы F. После того как будет перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал 2 управления, к ступени 15 меньшего диаметра хвостовика 10, будет открыт доступ рабочей жидкости от этой ступени 15 через канал 16 в хвостовике 10 к каналу 6 для отвода рабочей жидкости.The distributor according to the second embodiment works as follows. The flow of the working fluid with pressure p is supplied to the control channel 2, from where a limited amount of the working fluid through the throttle 18 enters the control chamber 7. When the pressure p ku working fluid in the chamber a predetermined quantity control 7 p of locking and regulating member 8 moves to the right in the drawing and when the channel edge 17 Control 2 opens directly access the flow of hydraulic fluid from the channel 2 into the control chamber 7 to the two stages 14 , 15 of the shank 10, channel 16 will be simultaneously blocked. The locking and regulating element 8 will occupy the extreme right position according to the drawing, close channel 3 and open the passage for the flow of working fluid from channel 5 to channel 4 through the groove 9. Return to the initial polo This will happen after the influence of the flow of the working fluid supplied through the control channel 2 is removed under the action of force F. After the flow of the working fluid supplied through the control channel 2 to the stage 15 of the smaller diameter of the liner 10 is blocked, the access of the working fluid from this stage 15 through the channel 16 in the shank 10 to the channel 6 for the removal of the working fluid.

Если во время цикла, когда запорно-регулирующий элемент 8 находится в исходном положении, давление рку в камере 7 управления имеет значениеIf during the cycle when the shut-adjusting member 8 is in the rest position, the pressure p in the control chamber ku 7 has the meaning

рку10з p ku = p 10 <p s

и в ГУУ генерируется гидроударная волна, при которойand in GUU a hydroshock wave is generated at which

ркуз,p k > p z

то запорно-регулирующий элемент 8 начнет смещаться вправо по чертежу. Закон его движения можно описать формулойthen the locking and regulating element 8 will begin to shift to the right according to the drawing. The law of its motion can be described by the formula

Figure 00000005
Figure 00000005

где x - смещение запорно-регулирующего элемента 8 из исходного положения при воздействии гидроударной волны;where x is the offset of the locking and regulating element 8 from its original position when exposed to a shock wave;

a21 - коэффициент;a 21 is the coefficient;

ν1 - коэффициент;ν 1 is the coefficient;

t - время, прошедшее с момента поступления гидроударной волны;t is the time elapsed since the arrival of the shock wave;

е - экспонента;e - exhibitor;

а22 - коэффициент;and 22 - coefficient;

h(t-T) - единичная функция Хэвисайда, которая равна 0 при (t-T)<0 и равна 1 при (t-Т)≥0,h (t-T) is the Heaviside unit function, which is 0 for (t-T) <0 and 1 for (t-T) ≥0,

при этомwherein

Figure 00000006
Figure 00000006

Figure 00000007
Figure 00000007

Figure 00000008
Figure 00000008

где Sa - площадь поверхности 19 запорно-регулирующего элемента 8;where S a - surface area 19 of the locking and regulating element 8;

m - масса запорно-регулирующего элемента 8;m is the mass of the locking and regulating element 8;

r1 - гидравлическое сопротивление дросселя 18.r 1 - hydraulic resistance of the throttle 18.

Используя формулу движения запорно-регулирующего элемента 8, можно подобрать параметры запорно-регулирующего элемента 8 (Sa, m) и дросселя 18 (r1) таким образом, чтобы максимальное значение величины x смещения запорно-регулирующего элемента 8 из исходного положения при воздействии гидроударной волны не превышало величины смещения запорно-регулирующего элемента 8 из исходного положения, когда кромкой 17 будет открыт канал 2 управления для свободного поступления потока рабочей жидкости в камеру 7 управления.Using the formula of motion of the locking and regulating element 8, it is possible to select the parameters of the locking and regulating element 8 (S a , m) and the throttle 18 (r 1 ) so that the maximum value x of the displacement of the locking and regulating element 8 from its initial position when exposed to hydroshock the wave did not exceed the displacement value of the locking-regulating element 8 from the initial position, when the control channel 2 is opened with the edge 17 for free flow of the working fluid into the control chamber 7.

Распределитель по третьему варианту (фиг.3) содержит корпус 1 с каналом 2 управления и каналами 3, 4, 5, 6 для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру 7 управления со стороны канала 2 управления, запорно-регулирующий элемент 8, выполненный в виде цилиндрического плунжера с проточкой 9 и хвостовиками 10, 11 и установленный с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости. Канал 2 управления перекрыт кромкой 17 запорно-регулирующего элемента 8, но ограниченное количество рабочей жидкости из канала 2 управления имеет доступ в камеру 7 управления через дроссель 18, а из камеры 7 управления в канал 6 - через калиброванный дроссель 20 (далее - дроссель 20). Сила F через хвостовик 11 воздействует на запорно-регулирующий элемент 8 и удерживает его в крайнем левом по чертежу положении, при котором открыт проход рабочей жидкости из канала 3 в канал 5 через проточку 9, а канал 4 перекрыт. Для преодоления силы F давление рку рабочей жидкости в камере 7 управления должно превысить заданную величину рз.The dispenser according to the third embodiment (Fig. 3) comprises a housing 1 with a control channel 2 and channels 3, 4, 5, 6 for supplying and discharging the working fluid, a control chamber 7 from the side of the control channel 2, a locking-regulating element 8, made in the form a cylindrical plunger with a groove 9 and shanks 10, 11 and installed with the possibility of preloading in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid. The control channel 2 is blocked by the edge 17 of the locking-regulating element 8, but a limited amount of working fluid from the control channel 2 has access to the control chamber 7 through the throttle 18, and from the control chamber 7 to the channel 6 through the calibrated throttle 20 (hereinafter, the throttle 20) . The force F through the shank 11 acts on the locking-regulating element 8 and holds it in the leftmost position according to the drawing, in which the passage of the working fluid from channel 3 to channel 5 through the groove 9 is open, and channel 4 is closed. To overcome the pressure force F p ku working fluid in control chamber 7 should exceed the predetermined value p s.

Распределитель по третьему варианту работает следующим образом. В канал 2 управления подается поток рабочей жидкости с давлением р, откуда ограниченное количество рабочей жидкости через дроссель 18 поступает в камеру 7 управления. Давление

Figure 00000009
в камере 7 управления плавно повышается и имеет значениеThe distributor according to the third embodiment works as follows. The flow of the working fluid with pressure p is supplied to the control channel 2, from where a limited amount of the working fluid through the throttle 18 enters the control chamber 7. Pressure
Figure 00000009
in the control chamber 7 rises smoothly and matters

Figure 00000010
Figure 00000010

где r2 - гидравлическое сопротивление дросселя 20.where r 2 is the hydraulic resistance of the inductor 20.

При превышении давлением рку величины рз запорно-регулирующий элемент 8 сместится вправо по чертежу и при достижении кромкой 17 канала 2 управления откроет прямой доступ потоку рабочей жидкости из этого канала 2 в камеру 7 управления, одновременно будет перекрыт дроссель 20. Запорно-регулирующий элемент 8 займет крайнее правое по чертежу положение, закроет канал 3 и откроет проход потоку рабочей жидкости из канала 5 в канал 4 через проточку 9. Возврат в исходное положение произойдет после снятия воздействия потока рабочей жидкости, подаваемого через канал 2 управления, под действием силы F. Канал 2 управления будет закрыт, а дроссель 20 соединит камеру 7 управления с каналом 6 для отвода рабочей жидкости.At excess pressure of magnitude p h p shut-adjusting member 8 moves to the right in the drawing, and when the control edge 17 of the channel 2 open direct access flow of hydraulic fluid from the channel 2 into the control chamber 7 is closed at the same time the throttle 20. Shut-regulating member 8 will occupy the rightmost position according to the drawing, close the channel 3 and open the passage to the flow of working fluid from channel 5 to channel 4 through the groove 9. Return to the initial position will occur after removing the influence of the flow of working fluid supplied o through the control channel 2, under the action of force F. The control channel 2 will be closed, and the throttle 20 will connect the control chamber 7 to the channel 6 to drain the working fluid.

Если во время цикла, когда запорно-регулирующий элемент 8 находится в исходном положении, давление

Figure 00000009
в камере 7 управления имеет значениеIf during the cycle, when the locking and regulating element 8 is in the initial position, the pressure
Figure 00000009
in the control chamber 7 matters

Figure 00000011
Figure 00000011

и в ГУУ генерируется гидроударная волна, при которой давление рку в камере 7 управления будет иметь значениеand SUM hammer wave is generated in which a control chamber 7, the pressure p will have a value ku

Figure 00000012
Figure 00000012

то запорно-регулирующий элемент 8 начнет смещаться вправо по чертежу. Закон его движения можно описать формулойthen the locking and regulating element 8 will begin to shift to the right according to the drawing. The law of its motion can be described by the formula

Figure 00000013
Figure 00000013

где

Figure 00000014
Where
Figure 00000014

Figure 00000015
Figure 00000015

Figure 00000016
Figure 00000016

Используя формулу движения запорно-регулирующего элемента 8, можно подобрать параметры запорно-регулирующего элемента 8 (Sa, m) и дросселей 18 (r1), 20 (r2) таким образом, чтобы максимальное значение величины x смещения запорно-регулирующего элемента 8 из исходного положения при воздействии гидроударной волны не превышало величины смещения запорно-регулирующего элемента 8 из исходного положения, когда кромкой 17 будет открыт канал 2 управления для свободного поступления потока рабочей жидкости в камеру 7 управления.Using the formula of movement of the locking and regulating element 8, it is possible to select the parameters of the locking and regulating element 8 (S a , m) and chokes 18 (r 1 ), 20 (r 2 ) so that the maximum value x of the displacement of the locking and regulating element 8 from the initial position when exposed to a shock wave did not exceed the displacement of the locking-regulating element 8 from the initial position, when the control channel 2 is opened by the edge 17 for free flow of the working fluid into the control chamber 7.

Claims (3)

1. Распределитель гидравлических ударных устройств, содержащий корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик ступенчатой формы со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, причем в исходном положении запорно-регулирующего элемента ступенью большего диаметра этого хвостовика перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра, отличающийся тем, что он снабжен аккумулятором, соединенным каналом в корпусе с камерой управления, при этом до открытия доступа потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра хвостовика открыт доступ рабочей жидкости от этой ступени через канал в хвостовике к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.1. The distributor of hydraulic percussion devices, comprising a housing with a control channel and channels for supplying and discharging the working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a stepwise-shaped shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of preloading in the original position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, and in the initial position of the locking-regulating element with a step of a larger diameter of this shank access to the working fluid flow through the control channel is blocked to a step of smaller diameter, characterized in that it is equipped with an accumulator connected by a channel in the housing to the control chamber, and until access to the working fluid flow supplied through the control channel to the step of smaller diameter the shank open access to the working fluid from this stage through the channel in the shank to the channel in the housing for draining the working fluid. 2. Распределитель гидравлических ударных устройств, содержащий корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик ступенчатой формы со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, причем в исходном положении запорно-регулирующего элемента ступенью большего диаметра этого хвостовика перекрыт доступ потоку рабочей жидкости, подаваемому через канал управления, к ступени меньшего диаметра, отличающийся тем, что в корпусе выполнен калиброванный дроссель, через который ограниченное количество рабочей жидкости имеет доступ из канала управления в камеру управления, при этом в исходном положении запорно-регулирующего элемента канал управления перекрыт запорно-регулирующим элементом и до его открытия открыт доступ рабочей жидкости от ступени меньшего диаметра хвостовика через канал в хвостовике к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.2. A distributor of hydraulic percussion devices, comprising a housing with a control channel and channels for supplying and discharging a working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a step-shaped shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of preloading in the original position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, and in the initial position of the locking-regulating element with a step of a larger diameter of this shank the flow of the working fluid supplied through the control channel to the step of smaller diameter is blocked, characterized in that a calibrated throttle is made in the housing, through which a limited amount of the working fluid has access from the control channel to the control chamber, while in the initial position of the shut-off and control element the control channel is blocked by a locking-regulating element and before it is opened, the working fluid is open from the stage of a smaller diameter of the liner through the channel in the liner to the channel in the housing yes working fluid. 3. Распределитель гидравлических ударных устройств, содержащий корпус с каналом управления и каналами для подвода и отвода рабочей жидкости, камеру управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, отличающийся тем, что в корпусе и хвостовике запорно-регулирующего элемента выполнены калиброванные дроссели, причем через калиброванный дроссель в корпусе ограниченное количество рабочей жидкости имеет доступ из канала управления в камеру управления, при этом в исходном положении запорно-регулирующего элемента канал управления перекрыт запорно-регулирующим элементом и до его открытия через калиброванный дроссель в хвостовике открыт доступ ограниченного количества рабочей жидкости из камеры управления к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.3. A distributor of hydraulic percussion devices, comprising a housing with a control channel and channels for supplying and discharging a working fluid, a control chamber on the side of the control channel, a locking and regulating element having a shank on the side of the control channel and installed in the housing with the possibility of compression in the initial position and longitudinal movement to change the direction of flow of the working fluid, characterized in that calibrated chokes are made in the housing and shank of the locking and regulating element, and through an calibrated throttle in the housing a limited amount of working fluid has access from the control channel to the control chamber, while in the initial position of the shut-off-control element, the control channel is closed by the shut-off-control element and before it opens through the calibrated throttle in the shank, a limited amount of working fluid from the chamber is opened control to the channel in the housing for draining the working fluid.
RU2006134938/06A 2006-10-02 2006-10-02 Distributor of hydraulic impact devices (versions) RU2321777C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134938/06A RU2321777C1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 Distributor of hydraulic impact devices (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134938/06A RU2321777C1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 Distributor of hydraulic impact devices (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2321777C1 true RU2321777C1 (en) 2008-04-10

Family

ID=39366797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134938/06A RU2321777C1 (en) 2006-10-02 2006-10-02 Distributor of hydraulic impact devices (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2321777C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479757C1 (en) * 2011-11-07 2013-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН Distributor of hydraulic impact devices
RU2571985C1 (en) * 2014-09-30 2015-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Distributor of hydraulic impact devices
RU2674289C1 (en) * 2018-02-12 2018-12-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Hydraulic shock device distributor
RU223281U1 (en) * 2023-06-01 2024-02-12 Алексей Сергеевич Стороженко LIQUID FLOW DISTRIBUTOR

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2479757C1 (en) * 2011-11-07 2013-04-20 Учреждение Российской академии наук Институт горного дела Сибирского отделения РАН Distributor of hydraulic impact devices
RU2571985C1 (en) * 2014-09-30 2015-12-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Distributor of hydraulic impact devices
RU2674289C1 (en) * 2018-02-12 2018-12-06 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт горного дела им. Н.А. Чинакала Сибирского отделения Российской академии наук Hydraulic shock device distributor
RU223281U1 (en) * 2023-06-01 2024-02-12 Алексей Сергеевич Стороженко LIQUID FLOW DISTRIBUTOR

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69308578T2 (en) MEMORY FOR IMPLANTABLE PUMP
CN103119322B (en) Adjustable vibration damper
US9121247B2 (en) Method and apparatus for establishing injection into a cased bore hole using a time delay toe injection apparatus
RU2321777C1 (en) Distributor of hydraulic impact devices (versions)
NO344569B1 (en) System and method for controlling a downhole actuator
CA2637326A1 (en) Positional control of downhole actuators
DE102009000983A1 (en) Fuel injector with built-in pressure sensor
CN108457921A (en) Shuttle valve with damping
CN101489729B (en) Method and device for rock drilling
US20040144938A1 (en) Pressure compensated pilot operated check valve
CN108167508A (en) Electro-hydraulic valve emergent cut-out apparatus
US8245725B2 (en) Pressure relief device
US3654949A (en) Gas lift valve
JPS585465A (en) Fuel injection pump
EP1923564A2 (en) Fuel injector
JP5430811B2 (en) Hydraulic device
RU2479757C1 (en) Distributor of hydraulic impact devices
WO2016100671A1 (en) Subsea bop pressure regulator for fluid hammer effect reduction
JP6144750B2 (en) Fuel injector
RU2571985C1 (en) Distributor of hydraulic impact devices
US20180171753A1 (en) Method and apparatus for actuating downhole tools
DE602004006054T2 (en) Method and device for controlling an internal combustion engine
SE527373C2 (en) Method for generating pressure pulses, pressure pulse generator and one with such a piston motor
US711349A (en) Self-closing valve.
RU165144U1 (en) HYDRAULIC SHOCK DEVICE DISTRIBUTOR

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20081003