SU907234A1

SU907234A1 - Hydraulic system of drilling installation

Info

Publication number: SU907234A1
Application number: SU802942398A
Authority: SU
Inventors: Андрей Иванович Шевченко; Александр Иванович Шевченко; Николай Иванович Гудзь; Эля Гершев Чернилов; Игорь Владимирович Гречко
Original assignee: Предприятие П/Я В-8664
Priority date: 1980-06-18
Filing date: 1980-06-18
Publication date: 1982-02-23

Description

(5) ГИДРОСИСТЕМА БУРИт НОЙ УСТАНОВКИ(5) HYDRAULIC SYSTEM DRILLS NOY INSTALLATIONS

1one

Изобретение относитс к горной промышленности, а именно к гидросисг темам бурильных установок.FIELD OF THE INVENTION The invention relates to the mining industry, namely to the hydraulic themes of drilling installations.

Известна гидросистема бурильной установки, включающа гидродвигатели ударника, вращател и податчика, маслостанцию, распределитель реверса , распределительную, регулирую1дую и предохранительную аппаратуру О«The hydraulic system of the drilling rig is known, including the hydraulic motors of the striker, rotator and feeder, the oil station, the distributor of the reverse, the distribution, regulating and safety equipment O "

Однако в этом устройстве не обеспечен автоматический возврат податчика в исходное положение, после окончани бурени шпура.However, this device does not automatically return the feeder to its original position after the end of the hole drilling.

Наиболее близким техническим решением вл етс гидросистема бурильной установки, включающа гидродвигатели вращател и ударника, гидроцилиндр подачи, маслостанцию, распределительную , регулирующую и предохранительную аппаратуру, кон цевой датчик, установленный с возможностью взаимодействи с гидроцилиндром подачи, и распределитель реверса с корпусом и золотником 2.The closest technical solution is the hydraulic system of the drilling rig, which includes rotator and hammer hydraulic motors, feed cylinder, oil station, distribution, control and safety equipment, end sensor installed with the possibility of interaction with the feed cylinder, and the reverse distributor with housing and spool 2.

Однако выполнение узла автоматического возврата цилиндра подачи в исходное положение после окончани бурени шпура в виде распределител услонж ет конструкцию гидросистемы .However, the execution of the automatic return cylinder assembly to the initial position after the end of the drilling of a hole in the form of a distributor imposes a hydraulic system design.

Цель изобретени - упрощение конструкции гидросистемы бурильной установки.The purpose of the invention is to simplify the design of the hydraulic system of a drilling rig.

10ten

Поставленна цель достигаетс тем, что корпус распределител реверса выполнен с дополнительными расточкой и камерой, в которой размещен подпружиненный плунжер, пос15 редством толкател св занный с золотником распределител реверса, причем расточка дополнительной камеры соо&цена с рабочей полостью цилиндра подачи, а дополнительна ка20 мера - с полостью концевого датчика.The goal is achieved by the fact that the casing of the reversing distributor is made with additional bore and a chamber in which a spring-loaded plunger is placed, by means of a pusher associated with the spool of the dispenser of reversing, and the bore of the additional chamber is co-amped; with end sensor cavity.

На чертеже представлена гидравлическа схема гидросистемы бурильной установки. 3 Гидросистема состоит из маслостанции 1, осуществл ющей подачу рабочей жидкости по напорным магист рал м 2, 3 и 4 через гидрораспределители 5, 6 и 7 соответственно к гидроцилиндру 8 подачи и гидродвигател м 9 вращател и ударника 10. Предохранение гидросистемы от избыточного давлени производитс предохранительными клапанами П и 12. В напорных магистрал х 2 и 3 перед гидрораспределител ми 5 и 6 установлены последовательно редукционные клапаны 13, Ни регул торы 15 и 16 потока. Между гидрораспределителем 5 и податчиком 8 установлен распределитель 17 реверса предохранени инструмента от заклинивани . Он включает корпус 18 с расточной 19, к которой подведены каналы 20-2 и в которой установлен подпружиненный золотник 25, причем торец последнего образует с расточкой 19 управл ющую полость 2б, сообщенную через канал 22 и трубопровод 27 с напорной магистралью гидродвигател 9 вращател . В корпусе 18 выполнена камера 28 с расточкой Э, котора перекрыта установленным в камере подпружиненн плунжером 30. Плунжер 30 взаимодействует одним торцом через толкатель 31 с золотником 25, а со стороны другого торца плунжера камера 28 со динена магистралью 32 с полостью 33 концевого датчика З, установленного На податчике 8. От гидрораспреде лител 5 выходные магистрали 35 и 36 подведены к каналам 21 и 20 корп са 18. Поршнева полость 37 податмика 8 соединена магистралью 38 с каналом 23 корпуса 18, а рабоча { штокова ) полость 39 соединена магистралью 0 с магистралью 35. Расточка 29 соединена магистралью (I с магистралью .35, а полость 33 конце вого датчика 3 сообщена со сливной магистралью k2 через дроссель с обратным клапаном 3 Концевой датчик З установлен с возможностью взаимодействи своего штока со штоком податчика 8. Устройство работает следующим образом. Шток 45 податчика 8 показан в исходном положении (чертеж). Управление циклом бурени осуществл етс переключением гидрораспределителей 5,6 и 7. При этом включаетс или отключаетс подача рабочей жидкости от маслостанции 1 по напорным магистрал м 2, 3, к соответствующему исполнительному механизму бурильной машины:гйдроцилиндр 8 подачи , гидродвигател м 9 вращени и ударника 10. В процессе бурени рабоча жидкость поступает к гидродвигател м 9 вращател , ударника 10 и по магистрал м 35 и «О в штоковую полость 39 гидроцилиндра 8. Шток 45 гидроцилиндра перемещаетс влево, вытесн жидкость из поршневой полости 37 по магистрали 38, каналу 23, расточке 19, каналу 20 и магистрали Зб в сливную магистраль +2. С напорной магистрали гидро двигател 9 вращател управл ющий сигнал в виде переменного давлени поступает по трубопроводу 27 и каналу 22 в управл ющую полость 26 подпружиненного золотника 25, пружина которого настраиваетс на определенную жесткость в зависимости от свойств буримой породы, g случае увеличени сопротивлени вращению давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидролвигател 9 еращател , а следовательно, и в управл ющей полости 26 повышаетс и подпружиненный золотник 25 переперекрыва сливной канал 23 (слив с поршневой полости 37), уменьша тем самым усилие подачи. При заклинивании бурового инструмента давление рабочей жидкости в напорной магистрали гидродвигател 9 вращател повышаетс до величины, определ емой настройкой редукционного клапана 14, и воздейству через трубопровод 27, канал 22 и полость 2б на подпружиненный золотник 25, перемещает его в крайнее левое положение, перекрыва канал 23. Рабоча жидкость при этом из магистрали 35 по каналам 21, 24, 23 и магистрали 38 поступает в поршневую полость 37 и шток 45 податчика перемещаетс вправо, вытесн жидкость из штоковой полости 39 по магистрали 40 и 35 также в поршневую полость 37. Таким образом,о при заклинивании бурового инструмента автоматически реверсируетс направление подачи.The drawing shows a hydraulic diagram of a hydraulic system of a drilling rig. 3 The hydraulic system consists of an oil station 1, supplying the working fluid through pressure lines 2, 3 and 4 through hydraulic distributors 5, 6 and 7, respectively, to the hydraulic cylinder 8 of the feed and hydraulic motors 9 rotator and impactor 10. Protection of the hydraulic system from overpressure is produced by safety valves P and 12. In the pressure lines x 2 and 3, in front of the hydraulic distributors 5 and 6, reducing valves 13 are installed in series, and flow regulators 15 and 16. Between the valve 5 and the feeder 8, a distributor 17 of the tool protection reverse from jamming is installed. It includes a housing 18 with a boring 19, to which the channels 20-2 are connected and in which a spring-loaded spool 25 is installed, the end of the latter forming with the bore 19 a control cavity 2b communicated through the channel 22 and the pipeline 27 with the hydraulic engine 9 rotator. In the housing 18, a chamber 28 is made with a bore E, which is blocked by a spring-loaded plunger 30 installed in the chamber. Plunger 30 communicates with one end through the pusher 31 with the spool 25, and from the other end of the plunger camera 28 with a rail 32, installed on the feeder 8. From the hydraulic distributor 5, output lines 35 and 36 are connected to channels 21 and 20 of the building 18. Piston cavity 37, subarm 8 is connected by line 38 to channel 23 of case 18, and working (rod) cavity 39 is connected by line 0 to magicians the trawl 35. The bore 29 is connected to the main line (I to the .35 line, and the cavity 33 of the end sensor 3 communicates with the drain line k2 via a throttle with a check valve 3) The end sensor 3 is installed with the ability of its rod to communicate with the stem of the feeder 8. The stem 45 of the feeder 8 is shown in its initial position (drawing). The drilling cycle is controlled by switching the hydraulic distributors 5.6 and 7. This turns on or turns off the supply of working fluid from the oil station 1 via a pressure line m 2, 3, to the appropriate actuator of the drilling machine: feed hydraulic cylinder 8, rotation hydraulic motor 9 and hammer 10. During drilling, the working fluid flows to rotator, hammer 10 hydraulic motor 9 and through highway 35 and “O” into rod cavity 39 cylinder 8. The cylinder rod 45 moves to the left, displacing fluid from the piston cavity 37 through line 38, channel 23, bore 19, channel 20 and the main line Zb to drain line +2. From the pressure line of the hydraulic motor 9 of the rotator, the control signal in the form of a variable pressure flows through the pipeline 27 and the channel 22 into the control cavity 26 of the spring-loaded spool 25, the spring of which adjusts to a certain stiffness depending on the properties of the drill rock, the working pressure increases fluid in the pressure line of the hydraulic motor 9, and therefore, in the control cavity 26, the spring-loaded slide valve 25 also increases the overflow of the drain channel 23 (discharge from the piston cavity 37), thereby reducing the feed force. When the drilling tool is jammed, the pressure of the working fluid in the pressure line of the hydraulic motor 9 of the rotator rises to the value determined by the setting of the pressure reducing valve 14 and through the pipeline 27, channel 22 and cavity 2b to the spring-loaded slide valve 25, moves it to the leftmost position, closing channel 23 The working fluid at the same time from the line 35 through the channels 21, 24, 23 and the line 38 enters the piston cavity 37 and the feeder shaft 45 moves to the right, displacing the liquid from the rod cavity 39 through the line 40 and 35 tons kzhe into the piston cavity 37. Thus, when the drilling tool of jamming automatically reversed feed direction.

После ликвидации заклинивани (например , после вывода инструмента из трещины) сопротивление вращению уменьшаетс , крут щий момент снижаетс и, соответственно, уменьшаетс давление в магистрали вращател 9 и управл ющей полости 26. Золотник 26 под воздействием своей пружины перемещаетс вправо, открыва канал 23 и сообща таким образом поршневую полость 37 податчика со сливной магистралью 2, Шток 45 податчика снова будет перемещатьс влево и процесс бурени продолжитс .After the jamming is eliminated (for example, after the tool is removed from the crack), the rotational resistance decreases, the torque decreases and, accordingly, the pressure in the rotator 9 main line and the control cavity 26 decreases. The spool 26 moves to the right under the influence of its spring thus, the piston cavity 37 of the feeder with the drain line 2, the rod 45 of the feeder will again move to the left and the drilling process will continue.

При окончании бурени шпура шток 5 податчика 8, перемеща сь влево, упираетс в шток k концевого датчика 3 и вытесн ет из полости 33 последнего жидкость по магистрали 32 в камеру 28 устройства 17. Подпру р лунжер 30 сместитс влево и сооби ит. расточку 29 с камерой 28, после чего рабоча жидкость из напорной магистрали 35 устремитс по магистрали и канал 2Э 8 камеру 2В и переместит плунжер 30 -С толкателем 3 и золотником 25 в крайнее левое положение. Рабоча жидкость из магистрали 35 по каналам 21, 24, 23и магистрали 38 поступит в поршневую полость 37 и шток 45 податчика будет перемещатьс вправо, еытес.н жидкость из штоковой полости 39 по магистрал м 40 и 35 в поршнвую полость 37. За счет использовани жидкости из штоковой полости 39 дополнительно дл питани поршневой полости 37 шток 45 автоматически возвратитс 8 исходное положение с большой скоростью. После этого необходимо поставить руко тку гидрораспределите в нейтральное положение. Под воздействием пружин распределительный золотник 25 и плунжер 30 займут крайнее правое (исходнЬе) положение.At the end of drilling the hole, the stem 5 of the feeder 8, moving to the left, rests against the stem k of the end sensor 3 and displaces the last liquid from the cavity 33 through line 32 into the chamber 28 of the device 17. Podränger 30 will shift to the left and communicate. The boring 29 with the chamber 28, after which the working fluid from the pressure line 35 rushes along the highway and the channel 2E 8 camera 2B and moves the plunger 30 -C with the pusher 3 and the spool 25 to the extreme left position. The working fluid from line 35 through channels 21, 24, 23 and line 38 will flow into the piston cavity 37 and the feeder shaft 45 will move to the right, the liquid from the rod cavity 39 through line 40 and 35 into the piston cavity 37. By using liquid From the rod cavity 39, in addition to feeding the piston cavity 37, the rod 45 will automatically return to its 8 initial position at high speed. After that, it is necessary to put the hydraulic distributor handle in the neutral position. Under the influence of the springs, the distribution valve 25 and the plunger 30 will occupy the extreme right (original) position.

Если в процессе бурени возникает необходимость реверсировать подачу при промежуточном положении штока 45.. необходимо гидрораспределителем If in the process of drilling it is necessary to reverse the flow at the intermediate position of the rod 45 .. it is necessary to control the valve

5 подать рабочую жидкость в магист раль 36, а магистраль 35 соединить со сливом. Рабоча жидкость по магистрали 36, каналу 20, расточке 19 каналу 23 и магистрали 38 поступит в поршневую полость 37 податчика, а штокова полость 39 через магистрали 40 и 35 соединитс со сливной магистралью 42. Шток 45 при этом будет перемещатьс вправо.5 to feed the working fluid to the highway 36, and the highway 35 to connect with the drain. The working fluid through line 36, channel 20, bore 19 channel 23 and line 38 will flow into the piston cavity 37 of the feeder, and the rod cavity 39 through lines 40 and 35 will be connected to the drain line 42. The stem 45 will then move to the right.

Таким образом, за счет упрощени узла автоматического возврата гидроцилиндра подачи в исходное положение после окончани бурени шпура упростилась конструкци гидросистемы бурильной установки.Thus, by simplifying the automatic return unit of the supply hydraulic cylinder to its initial position after the end of drilling the hole, the design of the hydraulic system of the drilling rig was simplified.

Claims

1. USSR Author's Certificate If 651127, cl. E 21 C 5/16, 1979.

2. Feldman V.Ya., Kostalevsky V.M. Drilling machine control systems. M., ZNIEIugol, 1974, p. 14, fig. 3 (prototype). it jy l i41 9. iff and number j6 ". I r a P / J jf and