SU844769A1

SU844769A1 - Hydraulic earth-drilling machine

Info

Publication number: SU844769A1
Application number: SU792753837A
Authority: SU
Inventors: Виктор Викторович Дыдзинский; Сергей Александрович Козырев
Original assignee: Научно-Исследовательский Горноруд-Ный Институт Министерства Чернойметаллургии Украинской Ccp
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1981-07-07

Description

Изобретение относитс к области бурильной техники и может быть использовано F горной и строительной отрасл х народного хоз йства. Известна гидравлическа бесклапа на бурильна машина, включающа врзщггтель и ударный механизм. Ударный механизм машины содержит корпус напорный сливной аккумул тор, две р бочие камеры и поршень-ударник. Напорный и сливной аккумул торы выполнены в виде емкостей в корпусе машины и заполнены рабочей жидкостью. Жидкость, сжима сь под действием давлени , развиваемого насосом, запа саетс в напорном аккумул торе и пос тупает в рабочие камеры дл разгона поршн Г } Недостатком.этой машины вл етс невысокий импульс давлени в рабочих камерах, т.е. нерациональное использование знергии сжатой жидкости. Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату вл етс гидравлическа бурильна машина, содержаща корпус с рабочими камерами и каналами дл подвода и слива жидкости, поршень-ударник и устагновленную на нем с возможностью осевого перемещени втулку, между которой и буртом поршн ударника размещена пружина Г2. В этой машине упруга св зь между втулкой и поршнем-ударкиком образована только с одной стороны. Така конструкци при обратном ходе поршн ударника не обеспечивает его задержку , т.к. втулка упираетс в корпус. Это не позвол ет эффективно использовать энергию сжатой среды, рабочих камер, сто снижает энерп1ю единичного удара. Целью изобретени вл етс увеличение энергии единичного удара. Поставленна цель достигаетс в результате того, что на хвостовой части поршн -ударника вьшолнен упор, при этом между указанным зшором и :втулкой вмонтирована дополнительна цр ужина . На чертеже показан осевой разрез предлагаемой машины. Гидравлическа бесклапанна бурил на MaiuHHa состоит из вращател 1 и ударного механизма. Вращатель-1 представл ет собой известньш гидравл ческий двигатель, например шестеренный , широко примен емый в технике, Ударный механизм включает корпус 2, поршень-ударзшк 3, на квостовой части которого выполнен шток 4. На штоке 4 размеш;ены пружина 5 и дополнительна прзшина 6, между которыми наход тс втулка-масса 7. На хвостовой части поршн -ударника 3 вьшолнен упор 8, расположенный на конце штока 4., Во вращатель 1 вмонтирован хвосто вик 9, который может контактировать с поршнем-ударником 3. Ударньй Mexaiffl3M имеет сливной аккумул тор 10, рабочие камеры 11 и 12, перегородку 13, в которой каналы 14-18 выполнены дл подвода и слива жидкости,соединенные с проточками 19В средней части поршн -ударника 3, наход ш;ейс в перегородке 13, име -етс утолщенна часть 24 с проточкам 25 и 26, На поршне-ударнике 3 выполне бурт 27. Устройство работает следу ош;им образом . Устройство подсоедин ют каналами 14 и 18 к напорной магистрали гидросистемы , а сливной аккумул тор 10 соедин ют со сливной магистралью гид pocиcтe ы. Рабочую жидкость под давлением по дают из напорной магистрали через каналы 14 и 18 к проточкам 19 и 23. Если поршень-ударник 3 находитс в таком положении, как показано на че -теже, проточка 19 блокирована и жид кость через канал 18, проточки 23, 26, 22, канал 17 поступает в рабочую камеру 12. Здесь жидкость аккумулируетс и, воздейству на утолщенную часть 24 поршн -ударника 3, заставл ет его двигатьс вперед (на черте вверх). При этом втулка 7 под дейст ем сил инерции движетс назад относ тельно штока 4 и с шмает дополнитеш ную пружину 6. Л(идкость из рабочей камеры 1 1 вы тесн етс йоршнем-ударником 3 и по каналу 15, проточкам 20,25,21 к кан у 16 поступает в сливной аккумул - / тор 10, из которого отводитс в сливную магистраль. Продолжа двигатьс вперед, поршень- удар ш-ж 3 перекрывает проточки 21 и 23, и давление в камере 12 падает , а Врабочей камере 11 возрастает . В дальнейшем канал 14 через проточку 19, 25, 20 и канал 15 соедин етс с рабочей камерой- 11, одновременно с этим рабоча камера 2 через канал 17, проточки 22,26,21 и канал 16 сообщаетс со сливным аккумул тором 10, Происходит впуск жидкости в рабочую камеру 11 и слив из рабочей камеры 12. Поршень-ударник 3 продолжает двигатьс по инерции до точки соударени с хвостовиком 9. При соударении поршн -ударника 3 с хвостовиком 9 втулка 7 под действием силы инерции и пружины 6 начинает двигатьс вперед по штоку 4. Поскольку удар происходит почти мгновенно, втулка 7 перемещаетс от точки своего крайнего заднего положени вперед по штоку 4 под действием силы инерции, а также вследствие ОТСКОК поршн -ударника 3. Втулка 7 наносит удар через прулсину 5 по поршню-ударнику 3 (при этом пружина 5 сжимаетс ) и затормаживает его движение холостого хода. В результате динамического взаимодействи подпружиненной втулки 7 с поршнем-ударником 3 происходит задержка (зависание) поршн -ударника 3 в передней крайней точке (или вблизи ее). Задержка периода впуска в рабочую камеру 11 способствует возрастанию давлени в этой камере, т,е, аккумулированию энерги сжатой жидкости дл удара. Втулка 7 и жесткость пружин 6 и 5 обеспечивают рост давлени в рабочей камере 11 за счет производительности насосной станции. После этого начинаетс обратный ход поршн -ударника 3. При обратном ходе втулка 7 под действием силы инерции (до этого она колеблетс на штоке 4 после отскока), перемеща сь по штоку 4, сжимает пружину 5. В конце периода впуска поршеньударник 3 одновременно перекрывает проточки 19,21 и продолжает двигатьс за счет энергии жидкости, запасенной в рабочей камере 1, причем давление в этой камере несколько снижаетс , а в рабочей камере 12 повьш аетс . При дальнейшем движе1си и поршеньударник 3 занимает такое положение, i когда рабоча камера 11 чеоез канал 15, проточку 20,25,21 и канал 16 соедин етс со сливной магистралью и одновременно с этим рабоча камераThe invention relates to the field of drilling equipment and can be used in the mining and construction industries of the national economy. A hydraulic valveless drilling machine is known, which includes a drill mechanism and a percussion mechanism. The impact mechanism of the machine contains a pressure discharge casing, two working chambers and a piston-hammer. The pressure and drain batteries are made in the form of tanks in the machine body and are filled with working fluid. The fluid, compressed by the pressure developed by the pump, is sealed in the pressure accumulator and comes into the working chambers to disperse the pistons.} The disadvantage of this machine is a low pressure pulse in the working chambers, i.e. irrational use of compressed fluid energy. The closest in technical essence and the achieved result is a hydraulic drilling machine comprising a housing with working chambers and channels for supplying and draining fluid, a piston-hammer and a sleeve axially displaceable for axial movement, between which and the flange of the hammer of the piston a spring G2 is placed. In this machine, the elastic connection between the sleeve and the piston-shock is formed only on one side. Such a structure does not ensure its delay during reverse of the piston piston, since the sleeve rests on the housing. This does not allow efficient use of the energy of the compressed medium, the working chambers, which reduces the energy of a single blow. The aim of the invention is to increase the energy of a single blow. The goal is achieved as a result of a stop on the tail of the piston of the hammer, with an additional dinner center mounted between the indicated zhor and: sleeve. The drawing shows an axial section of the proposed machine. The hydraulic valveless drill on the MaiuHHa consists of a rotator 1 and a percussion mechanism. The rotator-1 is a well-known hydraulic motor, for example a gear engine, widely used in engineering. The percussion mechanism includes a housing 2, a piston-shock 3, on the kost part of which a rod 4 is made. On the stem 4 there is a spring 5 and an additional piece 6, between which there is a bushing-mass 7. At the tail part of the piston of the impactor 3, there is a stop 8 located at the end of the rod 4. The tail rotor 9 is mounted in the rotator 1, which can come into contact with the impacting piston 3. The shock Mexaiffl3M has a drain battery 10, workers measures 11 and 12, the partition 13, in which the channels 14-18 are made for supplying and draining the liquid, connected to the grooves 19B of the middle part of the piston of the impactor 3, it is located in the partition 13, it has a thickened part 24 with the grooves 25 and 26, The collar 27 is executed on the piston-hammer 3. The device works in the following way; The device is connected by channels 14 and 18 to the discharge line of the hydraulic system, and the drain battery 10 is connected to the drain line of the hydraulic system. The working fluid under pressure is supplied from the pressure line through channels 14 and 18 to grooves 19 and 23. If piston-hammer 3 is in the same position as shown on the same, groove 19 is blocked and fluid is through channel 18, groove 23, 26, 22, the channel 17 enters the working chamber 12. Here, the fluid accumulates and, acting on the thickened part 24 of the impact piston 3, causes it to move forward (upward). In this case, the sleeve 7 under the action of inertial forces moves back relative to the rod 4 and with the addition of the additional spring 6. L (the fluid from the working chamber 1 1 is pressed by the piston 3 and through channel 15, the grooves 20,25,21 to The cannula 16 enters the drain accumulator - / torus 10, from which it is discharged to the drain line. Continuing to move forward, the piston - blow W-3 closes the grooves 21 and 23, and the pressure in chamber 12 drops, and Denture chamber 11 increases. Further, the channel 14 through the groove 19, 25, 20 and the channel 15 is connected to the working chamber-11, at the same time the working measure 2 through channel 17, grooves 22,26,21 and channel 16 communicate with drain battery 10, fluid flows into working chamber 11 and is drained from working chamber 12. Piston-hammer 3 continues to move by inertia to the point of impact with the shank 9 When the impact piston 3 collides with the shank 9, the sleeve 7 under the action of inertia force and the spring 6 begins to move forward along the rod 4. Since the impact occurs almost instantly, the sleeve 7 moves from the point of its extreme rearward position forward along the rod 4 under the action of inertia, as well as after The piston of the impact hammer 3 is removed. The sleeve 7 strikes through the piston 5 of the impact piston 3 (in this case the spring 5 is compressed) and slows down its idling motion. As a result of the dynamic interaction of the spring-loaded sleeve 7 with the piston-hammer 3, there is a delay (hang) of the piston-hammer 3 at the front extreme point (or near it). The delay of the intake period into the working chamber 11 contributes to an increase in pressure in this chamber, t, e, to the accumulation of the energy of the compressed fluid for impact. The sleeve 7 and the stiffness of the springs 6 and 5 provide an increase in pressure in the working chamber 11 due to the performance of the pumping station. After that, the return stroke of the impactor piston 3 begins. During the return stroke, the sleeve 7 under the action of the inertial force (before that it oscillates on the rod 4 after the rebound), moving along the rod 4, compresses the spring 5. At the end of the intake period the piston strike 3 simultaneously blocks the grooves 19, 21 and continues to move due to the energy of the liquid stored in the working chamber 1, the pressure in this chamber slightly decreasing and increasing in the working chamber 12. Upon further movement, the piston hammer 3 takes such a position, i when the working chamber 11 passes channel 15, the groove 20,25,21 and the channel 16 is connected to the drain line and at the same time the working chamber

22через канал 17, проточки 22,2622 through channel 17, grooves 22,26

23и канал 18 соедин етс с напорной магистралью.23 and channel 18 is connected to a pressure line.

Начинаетс период впуска в рабочую камеру 12, а поршень-ударник 3 начинает тормозитьс и движетс к задней крайней точке по инерции. В это же врем втулка 7 начинает двигатьс по штоку 4, сжима пружину 6. В раионе задней крайней точки втулка 7 наносит удар по упору 8 и через шток 4 передает поршню-ударнику 3 энергию, котора обеспечивает зависание поршн -ударника 3 в задней крайней точке, The period of admission to the working chamber 12 begins, and the piston-hammer 3 begins to brake and moves to the rear end point by inertia. At the same time, the sleeve 7 begins to move on the rod 4, compressing the spring 6. In the area of the rear extreme point, the sleeve 7 strikes the stop 8 and through the rod 4 transmits the piston-impactor 3 energy, which hangs the piston-impactor 3 at the rear end point ,

Удар удлин ет ход поршн -ударгшка 3, увеличивает врем впуска в рабочу о камеру 12, в результате чего давление в ней подымаетс до давле ш , развиваемого в гидросистеме. В результате зависани давление в рабочей камере 12 поднимаетс , а в рабочей камере 11 давление падает и рабочий ход следующего цикла начинаетс с наибольшим перепадом давлени в рабочих камерах 12 и 1 1 .The impact lengthens the stroke of the piston-shock 3, increases the time of admission into the working chamber 12, as a result of which the pressure in it rises to the pressure developed in the hydraulic system. As a result, the pressure in the working chamber 12 rises, and in the working chamber 11 the pressure drops and the working stroke of the next cycle starts with the highest pressure drop in the working chambers 12 and 1 1.

Поршень-ударник 3 начинает двигатьс вперед, и цикл начинаетс снова.Piston-hammer 3 starts moving forward and the cycle starts again.

Врашатель 1 непрерывно вращает хвостовик 9 бурильной машины, а поршень .ударник 3 периодически наносит удары по торцу квостсвика 9, который через долото (на чертеже не показано разрушает породу.The suspender 1 continuously rotates the shank 9 of the boring machine, and the piston. The striker 3 periodically strikes the butt of Kvostvik 9, which through a bit (in the drawing is not shown destroys the rock.

Выполнение гидравлической машины предложенной конструкции позвол ет yвeлIiчить давление в цикле впуска в рабочих камерах ударного механизма и увеличить длительность рабочего цикла. Это позволит получить большую энергию единичного удара с меньшей частотой ударов.The implementation of the hydraulic machine of the proposed design makes it possible to increase the pressure in the intake cycle in the working chambers of the percussion mechanism and increase the duration of the operating cycle. This will allow you to get more energy per unit with a lower frequency of impacts.

Claims

1. US patent number 3620312, cl. 73-138 publ. 1969.

2. USSR author's certificate

No. 51030, cl. E 21 C 3/20, 1935 prototype).

ten

/