SU1518508A1

SU1518508A1 - Hydraulic drive of drilling rig

Info

Publication number: SU1518508A1
Application number: SU874228773A
Authority: SU
Inventors: Виталий Гаврилович Авдеев; Владимир Викторович Линдаев; Иван Иосифович Мельников; Владимир Михайлович Турусов; Борис Григорьевич Комягин
Original assignee: Ясиноватский Филиал По Проходческому Оборудованию Института "Гипромашобогащение"
Priority date: 1987-04-13
Filing date: 1987-04-13
Publication date: 1989-10-30

Abstract

Изобретение относитс к горной промышленности и предназначено дл вращательного бурени шпуров и скважин. Цель изобретени - повышение надежности гидропривода в работе за счет увеличени степени синхронности между усилием подачи и нагрузкой на гидромоторе (ГМ) 3 как в режиме нормального бурени , так и в режимах заклинивани бурового инструмента (БИ) и прохождени им пустот при одновременном сохранении неизменного направлени вращени БИ. Гидропривод имеет гидроцилиндр (ГЦ) 5 подачи инструмента, ГМ 3 вращени и три обратных клапана 16, 23, 28. Клапан 23 своим входом 25, направленным в сторону ГМ 3, установлен в гидромагистрали 22, сообщающей выход 21 ГМ 3 с полостью 26 ГЦ 5. Клапан 16 установлен своим входом 31 в направлении гидрораспределител 14 в магистрали, соедин ющей вход 18 ГМ 3 и гидрораспределитель 14. Клапан 28 установлен своим входом 30 в направлении полости 26 в гидромагистрали 25, соедин ющей поршневую полость 26 ГЦ 5 и вход 18 ГМ 3. При работе гидропривода ГМ 3 и ГЦ 5 соединены последовательно относительно друг друга по направлению штока рабочего агента. Каждое изменение частоты вращени ГМ 3 вызывает изменение скорости подачи податчика 2. Усилие подачи ГЦ 5 регулируетс предохранительным клапаном 35, крут щий момент ГМ 3 - предохранительным клапаном 38, а скорость вращени ГМ 3 - дросселем 40. При заклинивании БИ обеспечиваетс остановка ГМ 3. 3 ил.The invention relates to the mining industry and is intended for rotary drilling of boreholes and wells. The purpose of the invention is to increase the reliability of the hydraulic drive in operation by increasing the degree of synchronism between the feed force and the load on the motor (GM) 3 both in normal drilling mode and in jamming modes of the drilling tool (BI) and passing empty cavities while maintaining constant rotation. BI. The hydraulic actuator has a hydraulic cylinder (HZ) 5 of the instrument feed, GM 3 rotation and three non-return valves 16, 23, 28. The valve 23 with its inlet 25 directed towards GM 3 is installed in the hydraulic main 22, which communicates the output 21 of the GM 3 with a cavity of 26 HZ 5 The valve 16 is installed by its inlet 31 in the direction of the hydraulic distributor 14 in the line connecting the inlet 18 of the GM 3 and the hydrodistributor 14. The valve 28 is installed by its inlet 30 in the direction of the cavity 26 in the hydraulic main 25 connecting the piston cavity 26 HZ 5 and the inlet of the 18 GM 3 When the hydraulic actuator GM 3 and HZ 5 are connected in series about relative to each other in the direction of the stock working agent. Each change in the rotational speed of the GM 3 causes a change in the feed rate of the feeder 2. The feed force of the HZ 5 is controlled by the safety valve 35, the torque of the GM 3 by the safety valve 38, and the rotation speed of the GM 3 by the throttle 40. When jammed, the BI 3 stops the GM 3. silt

Description

2323

«иа“Ia

СЛSL

0000

елate

СХ)CX)

1 1,Ш, -Ф Ж,1 1, W, -F,

IV «IV "

ЛL

но друг друга по направлению штока рабочего агента. Каждое изменение частоты вращени ГМ 3 вызьшает изменение скорости подачи податчика. Усилие подачи ГЦ 5 регулируетс предохИзобретение относитс к горной промышленности, в частности к гидроприводам бурильных установок, используемых дл вращательного бурени шпуров и скважиноbut each other in the direction of the stock of the working agent. Each change in the rotational speed of the GM 3 is caused by a change in the feed rate of the feeder. The feed force of the HZ 5 is controlled by the pre-invention. The invention relates to the mining industry, in particular to the hydraulic actuators of drilling equipment used for rotary drilling of bore-holes and boreholes.

Цель изобретени - повьшение надежности работы гидропривода за счет увеличени степени синхронности между усилием подачи и нагрузкой на гидромоторе как в режиме нормального бурени , так и в режимах заклинивани Ш1струмента и прохождени им пустот при одновременном сохранении неизменного направлени вращени инструментThe purpose of the invention is to increase the reliability of the hydraulic drive by increasing the degree of synchronicity between the feed force and the load on the motor both in normal drilling mode and in jamming modes of the tool and passing cavities while maintaining the same direction of rotation.

На фиго показана принципиальна схема гидропривода; на фиг о 2 и 3 - бурильна установка, вид сверху,и сбоку, с гидроприводом.Figo shows a schematic diagram of the hydraulic drive; FIGS. 2 and 3 show a drill, top view, and side view, hydraulically actuated.

Гидропривод бурильной установки горного комбайна размещен на направл ющей рамы 1, на которой установлен податчик 2 с гидромотором 3 вращени / Буровой инструмент 4 навинчен с помощью резьбы (не показана) на шпиндель податчика 2„ К гидроцилиндру 5 подачи бурового инструмента 4 прикреплен стальной канат 6, один его конец огибает ролики 7 и 8, а другой конец прикреплен к корпусу податчика . 2, Стальной канат 9 одним концом закреплен на раме 1, огибает ролики 10 и 11, а другой его конец прикреплен к корпусу податчика 2 о Насос 12 соединен напорной гидро- магистралью 13 с подвод щим каналом гидрораспределител Kg один отвод щий канал которого соединен гидромагистралью 15 с вторым обратным клапаном 16 и гидромагистралью 17 с входом 18 гидромотора 3, а другой канал гидромагистралью 19 - с рабочей штоковой полостью 20 отвода от забо бурового инструмента 4 Выход 21 гидромотора 3 соединен гидромагистралью 22 через первьй обратный клапан 23, гидромагистрали 24 и 25 с рабочей поршневой полостью 26 гидроцилиндра 5 подачи бурового инструмента 4 наThe hydraulic drive of the mining unit's drilling machine is placed on the guide frame 1, on which the feeder 2 is installed with the hydraulic motor 3 rotations / The drilling tool 4 is screwed with a thread (not shown) onto the spindle of the feeder 2 "A steel cable 6 is attached to the hydraulic cylinder 5 of the drilling tool 4, one end of it goes around rollers 7 and 8, and the other end is attached to the body of the feeder. 2, Steel cable 9 is fixed at one end to frame 1, bends around rollers 10 and 11, and its other end is attached to the body of the feeder 2 o The pump 12 is connected by a pressure hydraulic line 13 to the inlet channel of the hydraulic distributor Kg, one outlet channel of which is connected by a hydraulic main 15 with the second check valve 16 and the hydraulic line 17 with the inlet 18 of the hydraulic motor 3, and the other channel of the hydraulic line 19 to the working rod 20 of the outlet from the bottom of the drilling tool 4 The output 21 of the hydraulic motor 3 is connected by the hydraulic main 22 through the first check valve 23, hydro line 24 and 25 with a working piston cavity 26 of the hydraulic cylinder 5 supplying drilling tools 4 to

ранительным клапаном 35, крут щий момент Ш 3 - предохранительным клапаном 38, а скорость вращени ГМ 3 - дросселем 39 При заклинивании БИ обеспечиваетс остановка ГМ 3 Зил оsolenoid valve 35, torque W 3 - with safety valve 38, and the rotational speed of the GM 3 - choke 39 When the BI is jammed, the GM 3 stops

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

забой. Вход 27 первого обратного клапана 23 направлен в сторону гидромотора 3, и рабоча жидкость может поступать по гидромагистрал м 22 и 24 только в направлении поршневой полости 26 гидроцилиндра 5. Полость 26- гидроцилиндра 5, в свою очередь, соединена гидромагистралью 25 через третий обратный клапан 28 и дополнительную гидромагистраль 29 с н апор- ной гидромагистралью 17.Вход 30 обратного клапана 28 направлен в сторону поршневой полости 26 гидроцилиндра 5, Второй обратньгй клапан 16 установлен между местом соединени гидромагистралей 29 и 17 и гидрораспределителем 14 с возможностью пропускани рабочей жидкости к гидромотору . 3, Тоео вход 31 обратного клапана 16 направлен в сторону гидрорас- пределител 14. Отвод ща гидромагистраль 22 и сливна гидромагистраль 32 соединены с помощью гидромагистралей 33 и 34, между которыми установлен предохранительньй клапан 35. К напорной магистрали 13 через гидромагистрали 36 и 37 подсоединены предохранительный клапан 38 и дроссель 39 с регул тором 40, сливной канал 41 которого соединен со сливной гидромагистралью 32 и маслобаком 42.slaughter The inlet 27 of the first check valve 23 is directed towards the hydraulic motor 3, and the working fluid can flow through hydraulic lines 22 and 24 only in the direction of the piston cavity 26 of the hydraulic cylinder 5. The cavity 26 of the hydraulic cylinder 5, in turn, is connected by hydraulic main 25 through the third non-return valve 28 and an additional hydraulic line 29 with an off-line hydraulic line 17. The inlet 30 of the check valve 28 is directed toward the piston cavity 26 of the hydraulic cylinder 5, the second non-return valve 16 is installed between the junction of the hydraulic lines 29 and 17 and divider 14 with the possibility of transmission of hydraulic fluid to the hydraulic motor. 3, Tooe inlet 31 of the check valve 16 is directed toward the hydraulic distributor 14. The diverting main 22 and the drain main 32 are connected by means of the main 33 and 34, between which a safety valve 35 is installed. A safety line 13 is connected to the pressure main 13 through the hydraulic main 36 and 37 valve 38 and throttle 39 with regulator 40, the drain channel 41 of which is connected to the drain main 32 and the oil tank 42.

Гидропривод бурильной установки работает, следующим образом The hydraulic drive of the drilling machine works as follows.

При включении бурильной установки рабоча жидкость от насоса 12 по магистрали 13 поступает к трехпози- ;ционному гидрораспределителю 14. В нейтральном положении данного гидрораспределител рабоча жидкость по гндромагистрали 32 направл етс в мacлoбaк 42, При включении гидрораспределителем 14 бурильной установки на бурение рабоча , жидкость по гидромагистрали 15 через обратньш клапан 16 и гидромагистраль 17 подаетс к гидромотору 3 вращени бурового инструмента 4„ Начинаетс вращение бурового инструмента 4 и одновре5When turning on the drilling unit, the working fluid from the pump 12 goes through the main line 13 to the three-position valve 14. In the neutral position of this valve the working fluid through the main line 32 is sent to the oil well 42, When the hydraulic unit 14 is turned on, the working liquid is directed to the hydraulic line 15 through the reverse valve 16 and the hydraulic line 17 is supplied to the hydraulic motor 3 rotations of the drilling tool 4 "The rotation of the drilling tool 4 and at the same time begins 5

менно подача (слив ) рабочей жидкости от гидромотора 3 по гидромагистрали 22 через обратный клапан 23, затем по гидромагистрал м 24 и 25 в полость 26 гидроцилиндра 5 Шток 43 гидроцилиндра 5, выдвига сь, посредством стального каната 6 и роликов 7 и 8 подает податчик 2, а следовательно , и буровой инструмент 4 н забой о Так как гидромотор 3 вращени бурового инструмента 4 и гидроцилиндр 5 подачи бурового инструмента 4 соединены последовательно, то каждое изменение частоты Вращени гидромотора 3 вызывает соответствую- щее изменение скорости подачи поддат- чика 2 о При равномерном вращении гидромотора 3 обеспечиваетс равномерна подача; обеспечиваетс также остановка в случае заклинивани бурового инструмента 4 податчика 2 Усилие подачи гидроцилиндра 5 регулируетс предохранительным клапаном 35, крут щий момент гидромотора 3 - предохранительным клапаном 38, а скорость вращени гидромотора 3 - дросселем 39о При включении гидрораспределител 14 на отвод бурового инструмента 4 рабоча жидкость по гидромагистрали 19 поступает в штоковую полость 20 гидроцилиндра 3, при этом шток 43 гидроцилиндра 5 вт гиваетс и посредством стального каната 9, а также роликов 7 и 11 возвращает буровой инструмент 4 в исходное положение , а рабоча жидкость из поршневой полости 26 гидроцилиндра 5 по гидромагистрали 25 через обратньй клапан 28, затем по гидромагистрали 17 подаетс к гидромотору 3, сохран его вращение в ту же с,торону, что и при движении На забой, и предотвраща таким .образом свинчивание и заштыбовку бурового инструмента 4„ Слив жидкости в этом случае от гидромотора 3 осществл етс в гидробак 42 по гидрома086The supply (drain) of the working fluid from the hydraulic motor 3 through the hydraulic line 22 through the check valve 23, then through the hydraulic lines 24 and 25 into the cavity 26 of the hydraulic cylinder 5 The hydraulic rod 5 of the hydraulic cylinder 5, extending through the steel cable 6 and the rollers 7 and 8 feeds the feeder 2 and, consequently, the drilling tool 4 n the bottom of m is 2 to snip With uniform rotation of the motor 3 is provided uniform pitch; a stop is also provided in case of jamming of the drilling tool 4 of the feeder 2 The feed force of the hydraulic cylinder 5 is controlled by the safety valve 35, the torque of the hydraulic motor 3 by the safety valve 38, and the rotation speed of the hydraulic motor 3 by turning on the hydraulic distributor 14 to discharge the drilling tool 4 the hydraulic line 19 enters the rod end 20 of the hydraulic cylinder 3, while the rod 43 of the hydraulic cylinder 5 is drawn in and through the steel cable 9, as well as rollers 7 and 11, returns the drill th tool 4 to its original position, and the working fluid from the piston cavity 26 of the hydraulic cylinder 5 through the hydraulic line 25 through the check valve 28, then through the hydraulic line 17 is fed to the hydraulic motor 3, maintaining its rotation in the same s, as when driving On the bottom, and preventing the screwing up of the drilling tool 4 in this way. In this case, the liquid from the hydraulic motor 3 is drained into the hydraulic tank 42 by hydromag.

гистрал м 22 и 33 через предохран - тельньй клапан 35 и по гидромагистрал м 34 и 32оports 22 and 33 through safety valve 35 and through hydraulic lines 34 and 32 °

Claims

Invention Formula

The hydraulic drive of the drill rig, which includes the pump, feed cylinder and hydraulic motor of rotation of the drilling tool, pressure hydraulic line connected through the hydraulic distributor to the hydraulic motor inlet with the output connected to the hydraulic bar of the hydraulic cylinder, and adjustable throttle to vary the hydraulic motor speed, the body of the motor will be mounted on the rifle of the hydraulic cylinder, and a body of the motor will be mounted on the surface of the motor. hydraulic line of hydraulic motor with drain hydraulic line, which differs from and with the fact that, in order to increase the reliability of hydraulic drive operation by increasing degree of synchronism between the feeding force and the load on the hydraulic motor both in the normal drill mode, and the modes za- - klinivani tool and passing them voids while maintaining constant the direction of rotation

the tool, the hydraulic actuator has at least three non-return valves, one of which is installed by its entrance in the direction of the hydraulic motor in the hydraulic line that communicates the output of the guide, of the romotor with the piston cavity of the hydraulic cylinder, another non-return valve is located in the pressure-main line of the hydraulic motor between its inlet and the hydraulic distributor, moreover, the inlet of this check valve is directed towards the hydraulic distributor, and the third check valve is located in an additional hydraulic line connecting the inlet of the hydraulic motor to the piston cavity cylinder, wherein the inlet check valve of the third is directed to the ct-v Ron piston chamber of the hydraulic cylinder.

FIG. 2

Fig.Z