SU1196498A1 - Реверсивное гидропневматическое ударное устройство - Google Patents

Abstract

1.. РЕВЕРСИВНОЕ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее кожух с установленным в нем аксиально-подвижным бойком,золотник, полости взвода, слива и пневмоакку .мул тора, рабочий инструмент, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  скорости извлечени  устройства из скважины, устройство снабжено установленным в кожухе коаксиально бойку корпусом-бойком дл  . Ш Г:.-- t образовани  с бойком полос тей взвода , слива и пневмоаккумул тора, што-. ком с буртиком, установленным в ко-, жухе соосно бойку и с выходом и полость пневмоаккумул тора, и фиксатором положени  штока, причем отношение минимального рассто ни  между корпусом-бойком и буртиком штока к сумме минимального рассто гЙ  между штоком и бойком и максимального рассто ни  между хвостовиком рабочего инструмента и бойком дл  работы ударного устройства в режиме бурени  равно единице. 2.Устройство по П.1, о т л и с ч а юще е с  тем, что фиксатор S положени  штока выполнен в виде обел разованной кожухом и штоком полости, св занной с источником питани . 3.Устройство по П.1, отличающеес  тем, что фиксатор положени  штока выполнен в виде винта , установленного в кожухе с возможностью взаимодействи  со штоком. со О5 . со 00

Description

1

Изобретение относитс  к горной промьшшенности.и может быть использовано в устройствах ударного действи  дл  образовани  скважин в грунте .

Цель изобретени  - повьшение скорости извлечени  устройства из скважины .

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Реверсивное гидропневматическое ударное устройство состоит из рабочего инструмента 1, жестко св занного с кожухом 2. В кожух 2 установлен коаксиально бойку корпус-боек 3.

Корпус-боек 3 установлен в кожухе 2 коаксиально бойку 4. В бойке 4 размещен блок 5 управлени  с золотником 6.

В кожухе 2 соосно бойку установлен шток 7 с буртиком и фиксатором его положени , выполненным как вариант в виде винта 8, установленного в кожухе с возможностью взаимодействи  со штоком 7.

Корпус-боек 3, выполненный со ступен ми 9 и 10, и боек с по ском 11 образуют взвод щую 12 и сливную 13 полости. Подвижный корпус 3, боек 4 и шток 7 образуют пневмоаккумул торную полость 14. Кожух 2, шток 7 и винт 8 образуют реверсивную полость .15. В корпусе-бойке 3 вьшолнены радиальные каналы 16 и 17 и паз 18. В бойке 4 выполнены кольцева  проточка 19, аксиальный канал 20 и радиальные каналы 21, 22, 23 и 24. В блоке 5 управлени  .выполнен радиальный канал 25. Боек 4, блок 5 управлени  и золотник 6 образуют зазолотниковую полость 26 и полость 27 управлени . В винте 8 вьшолнен аксиальный канал 28. Рабоча  жидкость от гидропривода к реверсивному гидропневматическому ударному устройству подаетс  по гидропроводам 29 и 30, а .отводитс  по гидропроводу 31.

Как вариант, фиксацию положени  штока осуществл ет полость 15, св занна  с источником питани  (не показан ) .

Отношение минимального рассто ни  между корпусом-бойком 3 и буртиком штока 7 к сумме минимального рассто ни  между штоком 7 и бойком 4 и максимального рассто ни  между хвостовиком рабочего инструмента 1 .и бойком

964981

4 дл  работы устройства в режиме , бурени  вьшолнено равным единице.

Реверсивное гидропневматическое ударное устройство в нормальном режиме работает следующим образом.

Пиевмоаккумул торна  полость 14 заполн етс  газом. Под действием давлени  газа боек 4 находитс  в крайнем нижнем (по чертежу) положе10 НИИ и упираетс  в хвостовик рабочего инструмента 1. Корпус-боек 3 находитс  в крайнем верхнем (по чертежу ) положении и упираетс  в боек 4, шток 7 находитс  в крайнем верхнем

15 положении н упираетс  в винт 8. Золотник 6 находитс  в крайнем нижнем положении.

Рабоча  жидкость, поступающа  одновременно от источника питани  по

20 гидррпроводу 29, радиальному каналу 16 и пазу 18 подвижного корпуса 3, кольцевой проточке 19 и радиальному каналу 24 бойка 4, в зазолотниковую полость.26, воздействует На золотник 25 перемеща  его в крайнее верхнее положение и во взвод щую полость 12 по гидропроводу 29, радиальному каналу 16 и пазу 18 подвижного корпуса 3, воздействует на площадь кольцевой ступени 9 корпуса-бойка 3 и на площадь по ска 11 бойка 4, перемеща  корпус-боек 3 в крайнее нижнее положение до упора с кожухом 2 (рабочий ход подвижного корпуса), а затем боек 4 в верхнее положение (холостой

ход бойка). Такое последовательное движение масс обусловлено разными по величине силами, действующими со стороны пневмраккумул тора 14 на корпус-боек 3 и боек 3, при равенстве усилий, действующих на них со стороны взвод щей 12 и сливной 13 полостей .

При совершении поршнем-бойком 3 рабочего хода а бойком 4 холостого хода газ в пневмоаккумул торе 14 снижаетс . В конце холостого хода бойка 4 по сок 11 бойка 4 перекрывает радиальный канал 17 корпуса-бой:ка 5, а зазолотникова  полость 26

соедин етс  со сливной магистралью радиальным каналом 24, кольцевой проточкой 19 бойка 4 и радиальным каналом 17 корпуса-бойка 3. Далее рабоча  жидкость из сливной полости

55 13 вытесн етс  бойком 4 в полость .27 управлени  через радиальный канал 23 бойка 4, воздействует на золотник 6, перемеща  его вниз. При этом рабоча  3 жидкость из зазолотниковой полости 26 выталкиваетс  в сливную магистраль через радиальный канал 24, кол цевую проточку 19 бойка 4 и радиаль ньй канал 17. При перемещении золот ника 6 приоткрываетс  радиальный канал 25 блока 5 управлени  и рабоча  жидкость от источника питани  через радиальный, канал 16, паз 18 корпуса-бойка 3, взвод щую полость 12, радиальный канал 21, аксиальный канал 20, радиальньй канал 22 бойка 4 и радиальньй канал 25 блока 5 управлени  поступает в полость 27 управлени  и с большой скоростью перемещает золотник 6 в крайнее нижне положение, сообща  тем самым взвод  щую 12 и сливную 13 полости по ради альному каналу 21, аксиальному,кана 20, радиальному каналу 2.2 бойка 4, радиальному каналу 25 блока 5 управ лени , полости 27 управлени  и ради альному каналу 23 бойка 4. Давление жидкости в взвод щей 12 и сливной 13 полост х выравниваетс  Под действием сжатого газа пневмоаккумул тора 14 боек 4 и корпус-бое 3начинают ускоренно перемещатьс  в противоположные стороны. В конце рабочего хода боек 4 наносит удар п хвостовику рабочего инструмента 1, при этом радиальньй канал 21 бойка 4перекрываетс  ступенью 9 корпусабойка 3, разобща  полость 12 взвода и источник питани  со сливной полос тью 13, а зазолотникова  полость 2-6 соедин етс  с источником питани  и взвод щей полостью 12 через радиаль ньй канал 24, кольцевую проточку 19 бойка 4 и паз 18, радиальньй канал 16 корцуса-бойка 3. Полость 27 управлени  при этом сообщена со сливной магистралью посредством радиаль ного канала 23 бойка 4, сливной полости 13 и радиального канала 17 подвижного корпуса 3. Сообщение зазолотниковой полости 26 с источ НИКОМ питани  и взвод щей полостью 12, а полости 27 управлени  со слив ной магистралью достигаетс  тем,что отношение рассто ни  между радиальным каналом 17 и пазом 18 корпусабойка 3 и максимального рассто ни  между хвостовиком рабочего инструмента 1 и бойком 4 равно единице. Под действием суммарного расхода рабочей жидкости, поступающей от источника питани  и из взвод щей полости 12, золотник 6 мгновенно 98 перебрасываетс  в крайнее верхнее положение, перекрыва  радиальный канал 25 блока 5 управлени . Под действием рабочей жидкости, поступающей во Взвод щую полость 12, корпус-боек 3 останавливаетс  (заканчиваетс  холостой ход) и начинает совершать рабочий ход, в конце которого упираетс  в кожух 2, Далее цикл повтор етс . . Реверсирование гидропневматического ударного устройства осуществл етс  за счет выдвижени  штока 7, которьй прижимает боек 4 к хвостовику рабочего инструмента 1. Вьщвижение штока 7 может происходить двум  способами: 1)за счет подаваемой рабочей жидкости от источника питани  по гидропроводу 30 и аксиальному каналу 28 винта 8 в реверсивную полость 15, котора  воздействует на шток 7, перемеща  его в нижнее положение, при этом шток 7 прижимает боек 4 к хвостовику рабочего инструмента1 и удерживает его в процессе дальнейшей работы, а рабоча  жидкость в реверсивной полости 15, .аксиальном канале 28 винта 8 и гидропроводе 30 запираетс  распределительным устройством гидропривода (при образовании скважин в грунте самим гидропневматическим ударным устройством); 2)за счет завинчивани  винта 8, которьй перемещает шток 7 в .нижнее положение, при этом шток 7 прижимает боек 4 к хвостовику рабочего инструмента (при образовании скважин в грунте дополнительным рабочим органом, а гидропневматическое ударное устройство при этом не внедр етс  в грунт). Реверсивное гидропневматическое ударное устройство в режиме реверса работает следующим образом. Перед включением в работу гидро-. пневматического ударного устройства шток 7 находитс  в крайнем нижнем положении за счет воздействующей на него подаваемой от гидропривода рабочей жидкости в реверсивную полость 15 по гидропроводу 30 и аксиальноь1у каналу 28 винта 8 или за счет завинчиваемого винта 8, боек 4 прижат к хвостовику рабочего инструмента 1 штоком 7. Корпус-боек 3 под действием давлени  газа пневмоаккумул торной полости 14 находитс  в крайнем верхнем положении и упираетс  верхним торцом в буртик штока 7. Соприкосновение верхнего торца подвижного корпуса-бойка 3 и буртика штока 7 достигдетс  тем, что отношение минимального рассто ни  между корпусомбойком 3 и буртиком штока 7 и суммой минимального рассто ни  между штоком .7 и бойком 4 и максимального расстЪ  ни  между хвостовиком рабочего инструмента 1 и бойком 4 (при работе реверсивного гидропневматического ударного устройства в нормальном режиме ) равно единице. Золотник 6 нахо дитс  в крайнем нижнем положении. Рабоча  жидкость в реверсивной полос ти 15, аксиальном канале 28 винта 8 и гидропроводе 30 запираетс  распределительным устройством гидропривода Рабоча  жидкость, поступающа  одновременно от источника питани  в за золот.никовую полость 26 по гидропроводу 29, радиальному каналу 16 и паз 18 корпуса-бойка 3, кольцевой проточ ке 19 и радиальному каналу 24 бойка 4, воздействует на золотник 6, -перемеща  его в крайнее верхнее положение и во взвод щую полость 12 по гид ропроводу 29, радиальномуканалу 16 и пазу 18 корпуса-бойка 3, воздействует на площадь кольцевой ступени 9 подвижного корпуса 3, перемеща  корпус-боек 3 в нижнее положение (холос той ход подвижного корпуса в режиме реверса). Боек 4 возвратно-поступательное движение в режиме реверса не совершает, так как прижат к хвостовику рабочего инструмента 1 штоком 7. .При совершении корпусом-бойком 3 холостого хода в режиме реверса газ в пневмоаккумул торе 14 сжимаетс . В конце холостого хода корпуса-бойка 3 его радиальный канал .17 перекрываетс  по ском 11 бойка 4, а зазолотцикова  полость 26 соедин етс  со сливной магистралью радиальньм каналом 24, кольцевой проточкой 19 бойка 4 и радиальным каналом 17. Далее рабоча  жидкость из сливной полости 13 вытесн етс  корпусом-бойком 3 в полость 27 управлени  через радиальный канал 23 бойка 4, воздейству  на золотник 6, перемеща  его вниз. , При этом рабоча  жидкость из зазолотниковой полости 26 выталкиваетс  в сливную магистраль через радиальный канал 24, кольцевую проточку 1.9 бойка 4 и радиальный канал 17 корпуса-бойка 3. При перемещении золотника 6 приоткрываетс  радиальный канал . 25 блока 5 управлени  и рабоча  жид- ; кость от источника питани  через радиальньй канал 16, паз- 18, взвод щую полость 12, радиальный канал 21, аксиальный канал 20, радиальный канал 22 бойка 4 и радиальный канал 25 блока 5 управлени  поступает в полость 27 управлени  и с большой скоростью перемещае.т золотник 6 в крайнее нижнее положение, сообща  тем самым взвод щую 12 и сливную 13 полости по радиальному каналу 21, аксиальному каналу 20, радиальному каналу 22 бойка 4, радиальному каналу 25 блока 5 управлени , полости 27 управлени  и радиальному каналу 23 бойка 4. В конце холостого хода корпус-боек 3 упираетс  в кожух 2. Давление жидкости в взвод щей 12 и сливной t3 полост х выравниваетс . Под действием сжатого газа пневмоаккумул тора 14 корпус-боек 3 начинает ускоренно перемещатьс  в верхнее положение, рабочий ход подвижного корпуса в режиме реверса. В конце рабочего хода корпус-боек 3 верхним торцом наносит удар по буртику штока 7, который передает ударный импульс на кожух 2 через рабочую жидкость , запертую в реверсивной полости 15 или. через винт 8. Нанесение удара корпусом-бойком 3 по буртику штока 7 в конце рабочего хода достигаетс  тем, что отношение минимального рассто ни  между корпусом-бойком 3 и буртиком штока 7 и суммой минимального рассто ни  между штоком 7 и бойком 4 и максимального рассто ни  между х.востовиком рабочего инструмента 1 и бойком 4 (при работе реверсивного гидропневматического ударного устройства в нормальном режиме) равно единице. Во врем  удара корпусом-бойком 3 по буртику штока 7 радиальный канал 21 бойка 4 перекрываетс  ступенью 9 корпуса-бойка 3, разобща  полость 12 взвода и источник питани  со сливной полостью 13, а зазолотникова  полость 26 соедин етс  с источником питани  и взвод щей полостью 12 через радиальный канал 24, кольцевую про-точку 19 бойка 4 и паз 18, радиальный канал 16 корпуса-бойка 3. Полость 27 управлени  при этом сообщена со сливной магистралью посредством радиального канала 23 бойка

Claims (3)

1..РЕВЕРСИВНОЕ ГИДРОПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УДАРНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее кожух с установленным в нем аксиально-подвижным бойком,золотник, полости взвода, слива и пневмоаккумулятора, рабочий инструмент, о т лич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения скорости извлечения устройства из скважины, устройство снабжено установленным в кожухе коаксиально бойку корпусом-бойком для . · ... ' ^;·ί-' - '' образования с бойком полостей взвода, слива и пневмоаккумулятора, што~. ком с буртиком, установленным в ко-, жухе соосно бойку и с выходом в полость пневмоаккумулятора, и фиксатором положения штока, причем отношение минимального расстояния между корпусом-бойком и буртиком штока к сумме минимального расстоя4&я между штоком и бойком и максимального расстояния между хвостовиком рабочего инструмента и бойком для работы ударного устройства в режиме бурения равно единице.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фиксатор положения штока выполнен в виде образованной кожухом и штоком полости, связанной с источником питания.

3. Устройство поп.1, отличающееся тем, что фиксатор положения штока выполнен в виде винта, установленного в кожухе с возможностью взаимодействия со штоком.

>

1 1