SU1046495A1

SU1046495A1 - Hydraulic percussive drilling tool

Info

Publication number: SU1046495A1
Application number: SU823443552A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Федосеевич Пономарчук; Борис Григорьевич Бовдуй; Иван Васильевич Коц; Геннадий Миронович Алексеев; Александр Антонович Гуливец
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Рудничного Машиностроения; Винницкий политехнический институт
Priority date: 1982-05-18
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1983-10-07

Abstract

ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ БУРИЛЬНАЯ МАШИНА УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ, включающа корпус, подпружиненный в направлении движени боек, рабочую, камеру , в котррой установлены взвод щие плунжеры, напорную и сливную магистрали , гидрораслределитель, о т личаю-ща с тем, что, с целью повышени надежности машины в работе, гидрораспределитель выполнен в виде-имеющего осевой канал стакана, в котором установлен подпружиненный плунжер, и подпружиненного- .. золотника, кинематически св занного с плунжером, которые образуют с корпусом надклапанную полость, при этом стакан установлен в корпусе с возможностью периодического сообщени рабочей камеры со сливной магистралью, а золотник - с возможi ностью периодического сообщени надклапанной полости с напорной и сливО ) ной магистрал ми.HYDRAULIC DRILLING MACHINE OF SHOCKING ACTION, including a housing, working in the direction of movement of the hammer, working chamber, in which the plunger, discharge and drain lines, hydraulic distributor are installed, so as to increase the machine’s reliability in operation , the valve is made in the form of an axial-channel cup, in which a spring-loaded plunger is installed, and a spring-loaded spool, kinematically connected with the plunger, which form a valve valve with the body The glass is installed in the housing with the possibility of periodically communicating the working chamber with the drain main, and the spool - with the possibility of periodically communicating the valve valve with the pressure and discharge pipes.

Description

Изобрегтение относитс к горной промьпиленности и може.т быть использовано в бурильных установках, использующих в технологических цел х энергию удара.The image refers to the mining industry and can be used in drilling installations that use impact energy for technological purposes.

Известно устройство дл ударного бурени , включающее корпус, боек, взвод щие плунжеры и золотниковый распределитель ClИ.A device for percussion drilling is known, comprising a housing, a face, cocking plungers and a CLI spool valve.

Недостаток устройства заключаетс в том, что золотниковый распределитель перемещаетс буртиками бойка , что снижает надежность работы системы управлени .The drawback of the device is that the spool valve is moved by the pegs of the striker, which reduces the reliability of the control system.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату .к предлагаемой вл етс гидравлическа бурильна машина ударного действи , включающа корпус, подпружиненный В .направлении движени , боек , рабочую камеру, в которой установлены взвод щие плунжеры, напорную и сливную магистрали, гидрораспределитель 23.,The closest in technical essence and the achieved result. To the proposed is a hydraulic boring machine of percussive action, including a housing, spring-loaded In the direction of motion, a head, a working chamber in which plungers are installed, a pressure and discharge lines, a hydraulic distributor 23.

Недостаток данного устройства низка надежность машины в работе. Это обусловлено тем, ч,то гидрбраспределитель кинематически св зай с бойком и при этом отсутствуют фиксированные точки его переключени , т.е.. на услови его переключени вли ют различные факторы, имеющие место при соударении или отскоке бойка от инструмента. The disadvantage of this device is low machine reliability in operation. This is due to the fact that the hydraulic distributor kinematically links with the striker and there are no fixed switching points, i.e. various factors that occur during the impact or rebound of the striker from the tool affect the switching conditions.

, Цель изобретени - повышен-ие надежности машины в работе.The purpose of the invention is to improve the reliability of the machine in operation.

Поставленна цель достигаетс тем что гидравлическа бурильна- машина ударного действи , включающа корпус , подпружиненный в направлении . движени боек, рабочую камеру, в которой установлены взвод щие пунжеры, напорную и сливную магистрали, гидрораспределитель , выполненный в виде имеющего осевой канал стакана, в котором установлен подпружиненный плунжер, и подпружиненного золотника , кинематически св занного с плунжером , которые образуют с корпусом надклапанную полость, при этом ста кан установлен в корпусе с возможностью периодического сообщени рабочей камеры со сливной магистралью, а золотник - с возможностью периодического сообщени надклапанной полости с напорной и сливной магистрал ми , ,The goal is achieved by the fact that the hydraulic boring machine of percussive action, including the body, is spring-loaded in the direction. movement of the head, working chamber in which cocking pungers are installed, pressure and discharge lines, a hydraulic distributor made in the form of an axial channel of a cup in which a spring-loaded plunger is installed, and a spring-loaded spool, kinematically connected with the plunger, which form the valve valve body with the spring , while the station canal is installed in the housing with the possibility of periodically communicating the working chamber with the drain line, and the spool - with the possibility of periodically communicating the valve chamber above the head Noah and drain highways,,

На чертеже представлена схема гидравлической бурильной машины ударного действи .The drawing shows a diagram of a percussion hydraulic drilling machine.

Гидравлическа бурильна машина ударного действи включает корпус 1, поршень-боек 2, подпружиненный в направлении движени с помощью упругого элемента - пружины 3 (в качестве упругого элемента может быть использована механическа или гидравлическа пружина), взвод щие плунжеры 4, установленные в кольцевой рабочей камере 5, инструмент 6. Автоматически действующий гидрораспреде.литель включает в себ клапан первого каскада в виде двухкромочного золотника 7, который поджимаетс пружиной 8, регулируемой с помощьй винта 9. Один конец двухкромочного золотника-7, вход щий в надклапанную полость 10 клапана второго каскада , находитс в механическом контакте с полым плунжером-толкателем 11, который входит в полость 12 выполненную в теле клапана 13 второго каскада в виде стакана. Причем между плунжером-толкателем 11 и клапаном 13 установлена пружина 14, поджимающа плунжер-толкатель 11 к двухкромочному золотнику 7, а клапан 13 к установочному седлу, выполненному в корпусе 1, осуществл , таким образом, перекрытие св зи подклапанной полости 15 высокого давлени . со сливной расточкой 16 в кор пусе, св занной со сливным трубопроводом Г7. Подклапанна полость 15 высокого давлени соединена каналом 18 с напорной магистралью 19 и трубопроводом .20 с кольцевой рабочей кймерой 5. Кроме того, подклапаьна полость 15 .св зана каналом 21 с полостью 12, образуемой совместно плунжером-тол.кателем 11 и клапа-гном 13. Двухкромочный золотник 7 установлен в осевом отверстии корпуса , в котором выполнены кольцевые расточки 22 и 23. Сливна кольцева расточка 22 св зана каналом 24 со сливным трубопроводом 17, а кольцева расточка 23 высокого давлени , св зана кана.лом 2-5 с- каналом . 18 и напорной магистралью 19. Между кольцевыми расточками 22 и 23 имеетс канал 26, периодически соедин ющий надклапанную полость 10 с расточкой 22 или 23 в зависимости от положени двухкромочного зблот-. ника 7. На внутрненйей поверхности тела корпуса 1, направл ющей nopf шень-боек 2, выполнен канал 27, св зывающий ме сду собой подторцовые полости 28 и 29 поршн , причем канал 27 выполнен на такую длину, что при нанесении удара поршень-боек 2 в конце рабочего хода может, перекрыва своей наружной поверхностью канал 27, сжимать образовавшуюс воздушную подушку и предотвращать возможные удары по корпусу 1 в результате отхода рабочего инструмента 6, например, при отсутствии или недостаточном поджатии бурильной машины к забою. Дл создани высокого давлени рабочей жидкости в гидросистеме служит насос 30, приводимый в движение двигателем 31. Вращение рабочему инструменту 6 сообщаетс вращателем 32.The hydraulic percussion drilling machine includes a housing 1, a piston head 2, spring-loaded in the direction of movement by an elastic element — a spring 3 (a mechanical or hydraulic spring can be used as an elastic element), charging plungers 4 mounted in an annular working chamber 5 , tool 6. The automatically operating hydraulic distributor. The valve includes a first stage valve in the form of a two-edged slide valve 7, which is pressed by a spring 8, which is adjustable with the help of a screw 9. One end of a two-way valve the spool valve 7, which enters the valve chamber 10 of the second cascade, is in mechanical contact with the hollow plunger-pusher 11, which enters the cavity 12 made in the valve body 13 of the second cascade as a cup. Moreover, a spring 14 is mounted between the plunger pusher 11 and the valve 13, pressing the plunger pusher 11 against the two-edged slide valve 7, and the valve 13 against the mounting seat, made in the housing 1, thus intercepting the connection of the high pressure subvalvular cavity 15. with drain bore 16 in a box connected to drain pipe G7. The high-pressure subvalvular cavity 15 is connected by a channel 18 to a pressure line 19 and a pipeline .20 to an annular working cylinder 5. In addition, the primary valve 15 is connected by a channel 21 to a cavity 12, which is formed jointly by a thicker valve 11 and a valve 13. A double-edged slide valve 7 is installed in the axial bore of the housing, in which annular bores 22 and 23 are made. The drain bore 22 is connected by a channel 24 to the drain pipe 17, and the high-pressure ring bore 23 is connected by a channel 2-5 with a channel . 18 and a pressure line 19. Between the annular bores 22 and 23, there is a channel 26 intermittently connecting the over-valve cavity 10 with the bore 22 or 23, depending on the position of the two-edge zblot. Nick 7. On the inner surface of the body of the housing 1, which directs the nopf Sheng-2, channel 27 is made, connecting the sub-axial cavities 28 and 29 of the piston between them, and channel 27 is made so long that, when striking a piston-hammer 2 at the end of the working stroke, having blocked its outer surface channel 27, compressing the formed air cushion and prevent possible impacts on the body 1 as a result of the withdrawal of the working tool 6, for example, in the absence or insufficient preload of the drilling machine to the face. To create a high pressure of the working fluid in the hydraulic system, a pump 30 is used, driven by the engine 31. The rotation of the working tool 6 is reported by the rotator 32.

Гидравлическа бурильна машина работает следующим образом.Hydraulic drilling machine works as follows.

На чертеже изображе о предлагаемое устройство в момент хо юстого хода - взвода поршн -бойка 2, когда происходит упругое сжати пружины 3 накапливающей энергию дл последующего разгона поршн -бойка 2 и нанесени удара по рабочему инструменту 6. В этом положении рабоча жидкость под давлением от приводного насоса 30 подаетс в кольцевую рабочую камеру 5, Иодклапанную иолость 15 и посредством открытой дросельной щели между кромкой золотника 7 и кольцевой расточкой 23 - в подклапанную полость 10. Под дейст- ием давлени рабочей жидкости оабочие плунжеры 4 выдвига сь перемещают поршень-боек 2 и сжимают пружину 3, а клапан 13 второго каскада при этом прижат рабочим давлением к седлу. Усилие- от давлени рабочей жидкости, пост упающей в полость 12 посредством толкател воздействует на двухкромочный золотник 7 и по достижении некоторого заданного давлени , на которое настроена пружина 8, он начинает перемещатьс . При этом дроссельна щель, св зывающа кольцевую расточку высокого давлени 23 через канал 26 с надклапанной полостью 10 закрываетс и происходит- соединение подклапанной полости со сливной кольцевой расточкой 22-. Соединение надклапанной полости 10 со сливной магистралью приводит к падению давлени в- ней до сливного. Со стороны подклапанной полости 15 создаетс усилие давлени , способное открыть клапан второго каскада 13 и он открываетс . При этом напорна магистраль 19 .и кольцева рабоча камера 5 соедин ютс со сливной магистралью. Давление в гидросистеме падает до сливного. Под Действием потенциальной энергии, аккумулированной упругим элементом - пружиной 3, осуществл етс перемещение - рабочий ход поршн -бойка 2, который разгон сь наносит удар по инструменту 6. Рабочие плунжеры 4 вытесн ют рабочую жидкость из кольцевой рабочей-камеры 5 на слив через открытый клапан второго каскада 13. При понижении давлени в. гидросистеме до миниму- . ма пружина 8 перемещает двухкромочный золотник 7 и плiJнжep-тoлкaтель 11 в исходное положение, а пружина 14 .закрывает клапан 13 второго каскада. Поступающа во все полости рабоча жидкость под давлением фиксирует все элементы гидрораспределител в исходном положении и начи .наетс следующий рабочий цикл, который повтор етс в автоматическом режиме.In the drawing of the image of the proposed device at the time of the initial stroke - platoon piston –brick 2, when elastic compression of the spring 3 accumulates energy for the subsequent acceleration of the piston –bag 2 and striking the working tool 6 occurs. In this position, the working fluid under pressure from the drive the pump 30 is fed into the annular working chamber 5, the iodine valve iolost 15 and through the open drodelny gap between the edge of the spool 7 and the annular bore 23 into the subvalvate cavity 10. Under the action of the working fluid pressure 4 plungers advancing Referring move piston 2 and firing pin spring 3 is compressed and the valve 13 of the second stage at this operating pressure is pressed to the saddle. The force from the pressure of the working fluid, which falls into the cavity 12 by means of the pusher, acts on the two-lip valve 7 and when it reaches a certain predetermined pressure, on which the spring 8 is adjusted, it begins to move. At the same time, the throttling slit that binds the high-pressure annular bore 23 through the channel 26 to the over-valve cavity 10 is closed and the pre-valve cavity is connected to the drain ring-boring 22-. The connection of the over-valve cavity 10 with the drain line leads to a drop in pressure down to the drain. A pressure force is created on the side of the subvalvular cavity 15, which is able to open the valve of the second stage 13 and it opens. In this case, the pressure line 19. And the annular working chamber 5 are connected to the drain line. The pressure in the hydraulic system drops to the drain. Under the Action of the potential energy accumulated by the elastic element - spring 3, the movement is carried out - the working stroke of the piston - strike 2, which accelerates strikes the tool 6. The working plungers 4 force the working fluid out of the annular working chamber 5 to drain through the open valve of the second cascade 13. With a decrease in pressure of c. hydraulic system to a minimum. The spring 8 moves the double-edged spool 7 and the plunger-ram 11 to its original position, and the spring 14 closes the valve 13 of the second stage. The working fluid flowing into all the cavities under pressure fixes all the elements of the hydraulic distributor in the initial position and begins the next working cycle, which is repeated in the automatic mode.

Конструктивное исполнение данного устройства позвол ет с помощью настройки пружины 8 На определенное давление срабатывани гидрораспределител -осуществл ть управление требуемой энергией удара. Частота ударов легко регулируетс изменением расхода приводногонасоса 30. Подбира соответствующим образом энергию и частоту ударов поршн -бойка 2 по рабочему инструменту 6, можно обеспечить таким образом наиболее оптимальный режим бурени конкретной горной породыThe design of this device allows, by adjusting the spring 8 to a certain response pressure of the hydraulic distributor, to control the required impact energy. The frequency of impacts is easily controlled by varying the flow rate of the drive pump 30. By selecting the appropriate energy and frequency of impacts of the piston —bomb 2 on the working tool 6, it is possible to ensure in this way the most optimal mode of drilling for a particular rock.

Применение предлагаемой гидравлической бурильной машины ударного действи позвол ет получить надежно Действующее устройство со стабильными рабочими параметрами, к положительным качествам предложенного устройства следует отнести упрощение схемы управлени процессом взвода бойка, так как управление в данном случае осуществл етс только по потоку рабочей жидкост-и (изменением давлени срабатывани с помощью настройки пружины и изменением расхода приводного насоса).The use of the proposed percussion hydraulic drilling machine allows to obtain a reliably Active device with stable operating parameters. The positive qualities of the proposed device include the simplification of the control circuit of the charging process, as the control in this case is carried out only by the flow of the working fluid. actuation by adjusting the spring and changing the flow rate of the drive pump).

Claims

HYDRAULIC DRILLING MACHINE OF SHOCK ACTION, including a body, spring-loaded in the direction of movement of the strikers, a working chamber, in which cocking plungers, pressure and drain lines, a hydraulic distributor are installed, which are characterized by the fact that, in order to increase the reliability of the machine in operation , the control valve is made in the form of an axial channel of the cup in which the spring-loaded plunger is installed, and the spring-loaded ·. zolot'nika kinematically associated with the plunger which form with the housing supravalvular cavity, the glass is mounted in the housing with intermittently communicating the processing chamber with the drain line, and the spool - with the possibility _e NOSTA periodic messages supra- © valve cavity pressure and drain lines.