SU1502821A1 - Гидравлическа бурильна машина - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к горному оборудованию, а именно к устройствам ударновращательного действи  дл  разрушени  горных пород. Цель - повышение надежности работы за счет снижени  динамических нагрузок на шпиндель вращател . Гидравлическа  бурильна  машина содержит рабочий инструмент (РИ) 1, св занный со шпинделем 4 вращател , ударный механизм и амортизатор. Последний имеет амортизационный поршень 26, втулку 25 и амортизирующую полость 27. Вращатель имеет п ту 5, взаимодействующую с поршнем 26 и установленную с возможностью ограниченного осевого перемещени  относительно шпиндел  4. Поршень 26 выполнен с проточкой 37, втулка 25 - с напорной расточкой (НР) 38 и сливной расточкой (СР) 39. Рассто ние между НР 38 и СР 39 равно по величине ширине проточки 37. Проточка 37 сообщена с полостью 27. Напорна  6 и сливна  7 магистрали сообщены соответственно с НР 38 и СР 39. При перемещении РИ 1 от забо  под действием отраженного ударного импульса полоспуть 27 сообщаетс  через НР 38 с напорной магистралью 6. Кинетическа  энерги  РИ 1 демпфируетс , а затем РИ 1 перемещаетс  рабочей жидкостью по направлению к забою. При этом полость 27 сообщаетс  через СР 39 со сливной магистралью 7. 2 ил.

Description

г (Л

Фив

3150282

и амортизирующую полость 27. Вращатель имеет п ту 5, взаимодействующую с поршнем 26 и установленную с возможностью ограниченного осевого пе- с ремещени  относительно шпиндел  4. Поршень 26 вьшолнен с проточкой 37, втулка 25 - с напорной расточ кой (HP) 38 и сливной расточкой (СР) 39. Рассто ние между HP 38 и СР 39 равно Ю по величине ширине проточки 37. Проточка 37 сообщена с полостью 27. НаI норна  6 и сливна  7 магистрали сообщены соответственно с HP 38 и СР 39. При перемещении РИ 1 от забо  под действием отраженного ударного импульса полость 27 сообщаетс  через HP 38 с напорной магистралью 6. Кинетическа  энерги  РИ 1 демпфируетс , а затем РИ 1 перемещаетс  рабочей жидкостью по направлению к забою. При этом полость 27 сообщаетс  через СР 39 со сливной магистралью 7. 2 ил.

Изобретение относитс  к горной промышленности, а именно к устройствам ударно-вращательного действи  дл  разрушени  горных пород.

Цель изобретени  - повьппение на- дежности работы машины за счет снижени  динамических нагрузок на шпиндель .

На фиг. 1 изображена машина, продольный разрез; на фиг. 2 - аморти- затор, продольный разрез.

Гидравлическа  бурильна  машина содержит рабочий инструмент 1, который установлен во вращателе, включающем мотор 2, вал-шестерню 3, шпин- дель 4 и п ту 5.

Ударный механизм включает напорну 6 и сливную 7 магистрали, напорный аккумул тор 8, поршень 9, образующий с корпусом 10 переднюю 11 и заднюю 12 рабочие камеры, к омандные проточг ки 13-15, каналы 16-23, золотник 24 и амортизатор, содержащий втулку 25, амортизационный поршень 26 и амортизирующую полость 27. П та 5 установлена между шпинделем и амортизационным поршнем с возможностью ограниченного осевого перемещени  относительно шпиндел  с образованием торцового зазора Z.

Поршень 9 имеет в средней части : проточку 28, ограниченную с двух сторон кромками 29 и 30.

Золотник 24 имеет внутреннюю полость 31 и образует с корпусом 10 управл емую 32 и неуправл емую 33 камеры, а в сор пусе 10 выполнены проточка 34 и распределительное окно 35

П та 5 взаимодействует с торцом 36 амортизационного поршн  26, на котором выполнена проточка 37, сообщающа с  каналами 23 с полостью 27. Втулка 25 выполнена с напорной 38 и сливной 39 расточками, рассто ние

0

5

0

5 0 5

0

между которыми .равно по величине ширине проточки 37 на амортизационном поршне 26.

Расточки 38 и 39 сообщены соответственно с напорной 6 и сливной 7 магистрал ми .

Машина работает следующим образом .

Рабоча  жидкость под давлением из напорной магистрали 6 по каналу 16 посто нно поступает в переднюю рабочую камеру 11, обеспечива  холостой ход поршн  9. При этом ИЗ

задней рабочей камеры 12 рабоча  жидкость отводитс  по каналу 17 к распределительному окну 35 и далее через внутреннюю полость 31 золотника 24 и каналу 18 к командной проточке 13, сообщающейс  каналом 19 со сливной магистралью 7. В конце холостого хода кромка 30 проточки 28 поршн  9 открывает командную проточку 14, котора  каналом 20 посто нно сообщаетс  с напорной магистралью 6. Рабоча  жидкость под давлением поступает из командной проточки 14 по проточке 28 поршн  9 в командную проточку 15 и далее по каналу 21 в управл емую камеру 32 золотника 24.

Поскольку активна  площадь управл емой камеры 32 больше активной площади неуправл емой камеры 33, то золотник 24 перемещаетс  в крайнее верхнее положение, сообща  при (ЭТОМ распределительное окно 35 через неуправл емую камеру 33 и проточку 34 с каналом 22, который сообщаетс  с командной проточкой 14.

Это обеспечивает поступление рабочей жидкости под давлением к распределительному окну 35 и далее по каналу 17 в заднюю рабочую камеру 12. Активна  площадь задней рабочей

камеры 12 больше активной площади передней рабочей камеры 11. Поэтому nopineHb 9 начинает движение в сторону рабочего инструмента 1, соверша  рабочий ход и вытесн   рабочую жидкость из передней рабочей камеры 1 1 по каналу 16 частично в напорный аккумул тор 8 и частично в напорную магистраль 6. В конце рабочего хода поршень 9 наносит удар по рабочему инструменту 1. Непосредственно перед ударом кромка 29 поршн  9 открывает командную проточку 13 и сообщает ее по каналу 19 со сливной маги- стралью 7. Тем самым со сливом будет сообщена управл ема  камера 32 золотника 24, вследствие чего под действием -рабочей жидкости под давлением в неуправл емой камере 33 эо- лотник 24 переместитс  в крайнее нижнее положение. При этом он откроет распределительное окно 35, которое через канал 17 и внутреннюю полость 31 золотника 24 и далее через канал 18, проточку 13 и канал 19 сообщает заднюю рабочую камеру 12 со сливной магистралью 7, т.е. подготовит холостой ход поршн  9. Далее цик повтор етс .

Одновременно с нанесением ударов по рабочему инструменту 1 мотор 2 через вал-шестерню 3 и шпиндель 4 осуществл ет его вращение. При подаче машины и соединенных с рабочим инструментом 1 штанги и коронки (не показаны) на забой производитс  бурение .

Осева  реакци  от прижати  рабочего инструмента 1 к забою, а также отраженные от забо  ударные импульсы через п ту 5 передаютс  на торец 36 амортизационного поршн  26 (фиг. 2). Под их воздействием амортизационный поршень 26 отходит от исходного по- ложени  вверх, при этом происходит сообщение его проточки 37 с напорной расточкой 38 втулки 25, посто нно сообщенной с напорной магистралью 6.

Давление в полости 27, сообщающей с  каналами 23 с проточкой 37, поднимаетс  до давлени  рабочей жидкости. Активна  площадь полости 27 достаточна дл  создани  усили , воздействующего на амортизационный поршень 26, уравновешивающего осевую реакцию забо ,и дл  гашени  отраженных от забо ударных импульсов,, которые передаютс  на полость 27 через амортизацион

с 0 5 0 5 0

Q

Q ,

5

HbDi поршень 26. Возникающие при этом в напорной магистрали 6 импульсы давлени  по каналу 16 достигают напорного аккумул тора 8, где и гас тс .

Амортизационный поршень 26 останавливаетс  и начинает движение в сторону рабочего инструмента 1. При этом кольцевое окно сообщени  проточки 37 и напорной расточки 38 уменьшаетс , вследствие чего происходит дросселирование рабочей жидкости , поступающей в полость 27. Скорость перемещени  амортизационного поршн  26 снижаетс . В момент прохождени  нейтрального положени  происходит перекрытие напорной расточки 38, но амортизационный поршень 26 по инерции проходит дальше, при этом проточка 37 сообщаетс  со сливной расточкой 39. Рабоча  жидкость из сливной магистрали 7 через сливную расточку 39 поступает в проточку 37 и из нее по каналам 23 - в полость 27, обеспечива  тем самым возможность дальнейшего перемещени  амортизационного поршн  26. Так как п та 5 установлена с зазором Z, то амортизационный поршень 26 через нее смещает рабочий инструмент 1 и соединенные с ним штангу и коронку до соприкосновени  последней с забоем. Имекадегос  в сливной магистрали 7 давлени  рабочей жидкости достаточно дл  возникновени  в полости 27 усили , способного прижать рабочий инструмент 1 и штангу с коронкой к забою, но меньшего, чем усштие подачи бурильной: головки. Под действием усили  подачи бурильна  гаповка подаетс  на забой, при этом рабочий инструмент 1 и п та 5 и амортизационный поршень 26, остава сь прижатыми к забою, смещаютс  относительно бурильной головки и происходит перекрытие .сливной расточки 39.

В полости 27 образуетс  замкнутый объем рабочей жидкости, вследствие практической несжимаемости жидкости давление в полости 27 подниметс  до такого, которое обеспечит создание в ней усили , равного усилию подачи бурильной головки.

Активна  площадь амортизирующей полости 27 прин та такой, чтобы врем  гашени  отраженного от забо  ударного импульса и возвращени  амортизационного поршн  26 в исходное положение было меньше времени между двум  соседними ударами поршн  9 по рабочему инструменту 1.

Claims (1)

1. Формула изобретени

   Гидравлическа  бурильна  машина, включанмца  рабочий инструмент, св занный со шпинделем вращател , ударный механизм с напорной и сливной магистрал ми и амортизатор, имеющий амортизационный поршень, втулку и амортизирующую полость, установленную между шпинделем и амортизационным поршнем п ту, отличающа с  тем, что, с целью повыше14

   .г

   Составитель О. Константинов

   Редактор В. Бугренкова Техред М.Дидык

   Заказ 5064/45Тираж 449Подписное

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-33, Раушска  наб., д. 4/5

   ци  надежности работы машины за счет снижени  дИ намических нагрузок на шпиндель, п та установлена с возможностью ограниченного осевого перемещени  относительно шпиндел , а амортизационный поршень выполнен с проточкой , при этом втулка выполнена с напорной и сливной расточками, рассто ние между которыми равно по величине пмрине проточки амортизационного поршн , причем проточка амортизационного поршн  сообщена с амортизирующей полостью, а напорна  и сливна  расточки втулки сообщены соответственно с напорной и сливной магистрал ми.

   Корректор В.Гирн к