SU831950A1 - Гидроударна бурова машина - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к горному делу, а именно к буровым машинам ударного действи , предназначенным дл  бурени  шпуров и скважин.

Известен гидравлический молоток, содержащий цилиндр, поршень-боек, аккумул тор, полости рабочего и холостого ходов и распределитель со втулкой, размещенной в рабочей полости l .

Недостаток такого молотка - низка  надежность работы золотникового распределительного устройства.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  гидравлическое ударное устройство, содержащее корпус-цилиндр, поршеньударник и рабочую и холостую камеру которые посредством распределитель .ного устройства поочередно сооб1цаютс .с напорной магистралью f21. .

Недостаток известного устройства нестабильность -энергии удара изза низкой надежности работы распределител .

Цель изобретени  - повышение ста бильности энергии удара.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что распределительное устройство предлагаемой гидроударной буровой машины выполнено в виде дифференциального клапана, больша  ступень которого расположена в напорной полости, а его поршнева  полость сообщена с напорной магистралью.

На чертеже изображена предлагаема  гидроударна  бурова  машина, продольный разрез;

Гидроударна  бурова  машина состоит из корпуса-цилиндра 1 с размещенным в нем поршнем-ударником 2, имекицим раз делит ел по с 3, который образует в корпусе-цилиндре 1 рабочую 4 и холостую 5 камеры. Рабоча  камера 4 соединена каналом 6 с боковой полостью 7 автоколебательно ,го оасгфеделительного устройства В 3 :и каналом 9 с боковой полостью 10. Холоста  камера 5 соединена каналом 11 с центральной полостью 12. Канал 13соедин ет границу раздела камер 4н 5 со сливной клапанной полостью 14. К напорной клапанной полости 15 подведена напорна  магистраль 16, к сливной клапанной полости 14 подведена сливна  магистраль 17. Внутри полостей распределительного устройств-а размещен подвижно двухопорный дифференциальный клапан 18 со ступен ми 19 и 20, причем перекрываема  ступенью 19 площадь отвер тий между полост ми 7, 12 и 15 больше , чем площадь отверстий между полост ми 10 12 и 14, перекрываема  ступенью 20. Клапан 1« имеет выполне ный как одно целое с клапаном поршен 21, расположенный в полости 22, подпитываемой пбсто нно из напорной магистрали 16 с помощью канала 23. Меж ду местом отвода канала 23 от магистрали .16 и напорной клапанной полос тью 15 размещен дроссель 24. В перед нюю корпуса-цилиндра 1 вставлен буровой инструмент 25, а рабоча  4 и холоста  5 камеры соединены с аккумул торами 26. Гидроударнэ  бурова  машина рабо .тает следующим образом. При включении рабоча  жидкость под давлением по напорной магистрали 16 через дроссель 24 поступает в напорную клапанную полость 15. Клапан 18 своей ступенью 19 перекрывает боковую полость 7. Рабоча  жидкость под давлением поступает из полости 15 в центральную полость 12, котора  изолирована ступенью 20 от сливной йолостн 14. По каналу 11 рабоча  жидкость поступает в холостую камеру 5корпуса-цилиндра 1 и одновременно в аккумул тор 26. Давлением рабочей жидкости поршень-ударйик 2 приводитс  в движение, при этом рабоча  жидкость из камеры 4 через канал 9 поступает в боковую полость 10, а от туда в сливную клапанную полость 14и сливную магистраль 17. Через канал 13 жидкость вытесн етс  из ка меры 4 сразу в сливную клапанную по лость 14 и сливную магистраль 17. ПЬршень-ударник 2 совершает холосто ход, при этом разделительный по с 3 перекрывает канал 13. Вытеснение рабочей жидкости происходит затем через канал 9. 04 При дальнейшем движении поршеньударник 2 открывает своим разделительным по сом 3 канал 13, сообща  его с холостой камерой 5. Одновременно разделительный по с 3 перекрывает канал 9. При движении поршн ударника 2 давление в рабочей камере 4 повьш1аетс  и передаетс  через канал 6, боковую полость 7 на ступень 19 клапана 18. После сообп ени  холостой камеры 5 через канал 13 со сливной магистралью 17 через сливную клапанную полость 14 давление в холостой камере 5 и в центральной полости 12 падает. Теперь на клапан 18 действуют, с одной стороны, сила давлени  сжатой рабочей жидкости в боковой полости 7, с другой стороны - давление в полости 22 рабочей жидкости на поршень 21, передаваемое из напорной магистрали 16через канал 23. Падению давлени  в магистрали 16 после сообщени  холостой полости 5, наход щейс  под давлением , со сливной магистралью преп тствует дроссель 24. В остальных полост х распределительного устройства 8- /;авление рабочей жидкости соответствует давлению в сливной магистрали 17. Под действием силы со стороны боковой полости 7 клапан 18 перемещаетс  влево и отсоедин ет сроей ступенью 19 центральную полость 12 от напорной клапанной полости 15. Одновременно напорна  клапанна  полость 15 сообщаетс  с боковой полостью 7, а центр.альна  полость 12 оказываетс  сообщенной со сливной клапанной лолостью 14, при зтом ступень 20 клапана 18 отсекает боковую полость 10 от сливной клапанной полости 14. Теперь рабоча  жидкость под давлением пЪступает из напорной клапанной лолости 15 в боковую лодость 7 и по каналу 6 в рабочую камеру 4 и аккумул тор 26. Под давлением рабочей жидкости поршень-ударник 2тормозитс , останавливаетс  и начинает движение влево (рабочий ход. Из холостой лолости 5 жидкость вытесн етс  в сливную магистраль 17и через канал 13 и сливную клапанную полость 14, а также через. канал 11, центральную лолость 12 и сливную клапанную лолость 14. По мере движени  поршень-ударник 2 своим разделительным по сом 3перекрывает канал 13 и одновременно открывает канал 9, по которому рабоча  жидкость под давлением поступает в боковую полость 10, запертую ступенью 20 клапана 18, В крайнем левом положении клапан 18 удерживает с  разностью cилJ действующих на ступени 19 и 20, поскольку площадь отверсти , перекрываемого ступенью 19, больше суммы площадей отверсти , перекрываемого ступенью 20, и поршн  21. В конце рабочего хода порщеньударник 2 разделительным по сом 3 открывает канал 13, сообща  рабочую полость 4 со сливной клапанной полостью 14 и сливной магистралью 17. В это же врем  поршень-ударник 2 наносит удар по инструменту 25. После сообщени  рабочей полости 4 со сливной магистралью 17 давление в боковых полост х 7 и 10 и напорной клапанной полости 15 падает. Ступени 19 и 20 клапана 18 разгружены от давлени , и клапан 18 под действием силы со стороны поршн  21 перемещаетс  вправо, начинаетс  холостой ход. Цикл повтор етс .

Применение в автоколебательной распределительной системе двухопорного дифференциального клапана двухстороннего действи  вместо золотника снижает требовани  к чистоте рабочей жидкости, повьшает надежность работы машины при попадании в рабочую жидкость твердых частио, которые вызывают заедание посадочных цилиндрических поверхностей золотников. По мере работы клапана возрастает герметичность перекрыти  клапаном полостей , поскольку происходит приработка крьшьев клапана к торцу перекрывае- мых отверстий. В золотниковых распределител х по мере приработки рабочих поверхностей увеличиваютс  зазоры , что ведет к перетечкам рабочей жидкости и ухудшению параметров машины.

Таким образом, использование предлагаемого устройства повышает стабильность энергии удара и надежность рабо;ты гидроударной буровой машины за счет снижени  числа отказов из-за заеданий и заклинивани  распределител , а также сохран ет в течение более дпительного времени, по сравнению с золотниковыми распределител ми , начальные параметры машины.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 322492, кл. Е 21 С 1/12, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР № 466321, кл. Е 21 С 3/20, 1972 (прототип),.