SU1286762A1 - Ударно-струйное гидравлическое устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области горной пром-сти, в частности к ударным механизмам буровых устр-в и позвол ет повысить КПД устр-ва и его п производительность за счет регулировани  времени включени  и длительности цикла истечени  рабочей жидкости на- забой. Устр-во содержит корпус 1, распределительный узел 7, поршень-боек (ПБ) 2, рабочий инструмент 3, насадок 10 с каналом, слив

Description

б атпосферу

л

с

13

Ю

ную и напорную магистрали и элемент задержки в виде трубопровода (Т) 8. Корпус 1 образует с ПБ 2 камеры пр мого 3 и обратного 4 хода. Узел 7 посредством Т 8 гидравлически св зан с камерой 3 и обратным клапаном (ОК) 11. Он установлен в канале насадка 10, соединенного с камерой 3. При подготовке устройства к работе ПБ 2 перемещают в верхнее положение. Затем включают узел 7 и по Т 8 вода поступает в камеру 3, перемеща  ПБ 2 вниз. При этом ПБ 2 наносит удар по инструменту 5. Возникает гидравлический удар и волна высокого давени , движуща с  по Т 13, открьшает ОК 11. Вода под высоким давлением по Т 12 истекает из насадок 10, разруша  породу. При подходе волны к узлу 7, она отражаетс  и по Т 8 в сторону камеры 3 движетс  волна низкого дав- дени . Давление в камере 3 падает и ПБ 2 совершает обратный ход. ТТри закрытии ОК 11 доступ воды к насадкам 10 прекращаетс  . Т. обр., врем  истечени  воды из на - садок 10 определ етс  длиной Т :8. 1 ил.

1

Изобретение относитс  к горной промышленности, в частности к ударным механизмам буровых устройств.

Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента полезного деист- ВИЯ и повышение производительности разрушени  крепких пород.

На чертеже изображена принципиална  схема ударно-струйного гидравлического устройства.

В корпусе 1 размещен поршень- боек 2, образующий с ним камеры пр мого хода 3 и обратного хода 4. Соосно порщню-бойку 2 в корпусе 1 размещен рабочий инструмент 5. Трубопровод 6 напорной магистрали служит дл  подвода воды к распределительному узлу 7. Напорна  камера распределительного узла 7 соединена элементом задержки, вьшолненном в виде тру бопровода 8 с камерой пр мого хода 3 ударного поршн  2. Переводна  трубка 9 служит дл  подвода воды в камеру обратного хода 4. Насдок 10 с каналом дл  истечени  рабочей жидкости на забой через обратны клапан 11 трубопроводами 12 и 13 гидpaвл rчecки св зан с камерой пр мого хода 3. Патрубок 14 сливной магистрали служит дл  сброса жидкости в атмосферу.

Принцип работы ударно-струйного гидравлического устройства следующи

В исходном положении распределительный узел 7 перекрывает доступ воды из напорной камеры в трубопро

5

О

5

0

5

0

вод 8. В таком положении трубопровод 8 элемента задержки св зан со сбросным патрубком 14. По переводной трубке 9 вода из трубопровода 6 поступает в камеру обратного хода,4 и . поршень-боек 2 перемещаетс  вверх, соверша  обратный ход, вытесн   воду из камеры пр мого хода 3 по трубопроводу В в атмосферу через распределительный узел 7 и патрубок 14. Переместившись в крайнее верхнее положение , поршень-боек 2 останавливаетс , и устройство готово к работе. При включении распределительного узла 7 вода из трубопровода 6 начинает поступать в трубопровод 8 и далее в камеру пр мого хода 3. Под действием давлени  воды со стороны камеры пр мого хода поршень-боек 2 начинает перемещатьс  вниз, вытесн   воду из камеры обратного хода по переводной трубке 9 в трубопровод 6. В конце пр мого хода поршень-боек 2 наносит удар по инструменту 5, что приводит к резкому его торможению и остановке. При движении поршн - бойка 2 вниз вода в трубопроводе 8 разгон етс  до скорости, определ ющейс  произведением скорости движени  поршн -бойка 2 на отношение площадей поршневой поверхности поршн - бойка 2 к сечению трубопровода 8. Таким образом, при правильном выборе этого отношени  скорость движени  воды в трубопроводе 8 может тельно превысить предударную скорость

движени  поршн -бойка 2, что при его резком торможении приведет, к возникновению гидравлического удара, давление при котором в камере пр мого хода превысит подводимое. По трубопроводу 8 волна высокого давлени  начинает распростран тьс  в сторону распределительного узла 7 ,а по трубопроводу 13 к обратному клапану 11 Так как обратный клапан 11 настроен на величину подводимого давлени  воды, то при подходе волны высокого давлени  он открываетс  и вода под высоким давлением по трубопроводу 12 истекает через насадок 10, производ  гидравлическое разрушение породы. В момент подхода волны высокого давлени  к распределительному узлу 7 подача воды из трубопровода 6 в трубопровод 8 прекращаетс  и трубопровод 8 соедин етс  с патрубком 14. Происходит отражение и по трубопроводу 8 начинает распростран тьс  в сторону камеры пр мого хода 3 волна низкого давлени  (давление близкое к атмосферному). При подходе отраженной волны к камере пр мого хода 3 давление в ней резко падает и поршень-боек 2 под действием давлени  воды со стороны камеры обратного хода 4 начинает совершать обратный ход. Низкое давление по трубопроводу 13 передаетс  обратному клапану 11, который закрьгоаетс , и доступ воды к насадку 10 прекращаетс . Таким образом длительность истечени  воды из насадка 10 определ етс  длиной трубопровода 8. Вода из камеры пр мого хода 3 вьздавливаетс  поршнем-бойком 2 через ударный трубопровод 8 и патрубок 14 в атмосферу.

В конце обратного хода распределительный узел перекрывает сброс воды в атмосферу через патрубок 14 и вода из трубопровода 6 начинает посту5 пать в камеру пр мого хода 3 по трубопроводу 8. Поршень-боек 2 тормозитс  и начинает совершать пр мой ход. Цикл повтор етс .

Использование предлагаемого ударО но-струйного гидравлического,устройства обеспечивает повышение КПД преобразовани  энергии подводимого потока воды, повышение производительности разрушени  крепких пород за

5 счет увеличени  мощности, затрачиваемой на разрушение.

формула изобретени 

Ударно-струйное гидравлическое устройство, содержащее распределительный узел, поршень-боек, .образующий с корпусом камеры пр мого и обратного ходов, рабочий инструмент, насадок с каналом дл  истечени  рабочей жидкости на забой, а также сливную и напорную магистрали, о т- личающеес  тем, что, с целью повьш1ени  КПД устройства и его производительности за счет регулировани  времени включени  и длительности цикла истечени  рабочей жидкости на забой, устройство снабжено элементом задержки, выполненным в виде

5 трубопровода, посредством которого распределительный узел гидравлически св зан с камерой пр мого хода и обратного клапана, установленного в канале насадка, при этом указанный

0 канал соединен с камерой пр мого хода.

0

5

0

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Ударно-струйное гидравлическое устройство, содержащее распределительный узел, поршень-боек, .образующий с корпусом камеры прямого и обратного ходов, рабочий инструмент, насадок с каналом для истечения рабочей жидкости на забой, а также сливную и напорную магистрали, о т— личающееся тем, что, с целью повышения КПД устройства и его производительности за счет регулирования времени включения и длительности цикла истечения рабочей жидкости на забой, устройство снабжено элементом задержки, выполненным в виде трубопровода, посредством которого распределительный узел гидравлически связан с камерой прямого хода и обратного клапана, установленного в канале насадка, при этом указанный канал соединен с камерой прямого хода.