SU543733A1

SU543733A1 - Hydraulic drilling machine

Info

Publication number: SU543733A1
Application number: SU2093136A
Authority: SU
Inventors: Яков Александрович Гойхман; Игорь Лазаревич Каган; Виктор Георгиевич Бугаев; Евгений Юрьевич Китов; Петр Иванович Дергачев
Priority date: 1975-01-06
Filing date: 1975-01-06
Publication date: 1977-01-25

Description

Изобретение относитс к области бурильных машин, в частности к устройствам с объемным гидравлическим приводом бурового инструмента и системой автоматического регулировани режимных параметров буре-. ни .The invention relates to the field of boring machines, in particular, to devices with a volumetric hydraulic drive of a drilling tool and a system for automatically adjusting the regime parameters of the drill. neither

Известна устройства дл вращательного бурени , в котором осуществл етс плавное регулирование подачи при заданной осевой нагрузке {l.A known device for rotary drilling, in which the feed is continuously controlled at a given axial load {l.

Однако в данном устройстве ввиду отсутстви св зи привода вертикальной подачи с приводом вращени снижаетс произвел дительность бурени , так как не обеспечи .ваетс регулирование подачи бура в зависи (мости от окружного усили на нем.However, in this device, due to the lack of communication of the vertical feed drive with the rotation drive, the drilling performance is reduced, since no control of the drill feed is provided (depending on the circumferential force on it).

Известен гидропривод бурильной машины, .содержащий насосы вращател и механизма : подачи, гидромотор вращател , гидроцилиндр подачи, гидроаппараты управлени , гидромйгисТрали L2j.The hydraulic drive of the drilling machine is known, which contains rotator pumps and a mechanism: feed, rotator hydraulic motor, feed hydraulic cylinder, control hydraulic apparatus, hydraulic control valve L2j.

Однако регулирование скорости поцачи в этом устройстве св зано с потер ми мощности при дросселировании и поэтому недостаточно эффективно при работе в различных грунтовых услови х.However, the speed control of the trawls in this device is associated with power losses during throttling and, therefore, is not effective enough when operating in different ground conditions.

С целью повышени производительности бурильной машины и снижени расхода энергии гидропривод бурильной машины снабжен двухпозидионным гидрораспределителем, со един ющим напорную гидромагистраль насоса механизма подачи с поршневой полостью гидроаипиндра подачи и имеет гидрозамок, соедин ющий штоковую полость гидроцилиндра подачи со сливной гидромагистралью и управл емый от напорной гидромагистрали насоса механизма вращени , причем насос механизма подачи кинематически жестко св зан с гидромотором вращател .In order to increase the productivity of the drilling machine and reduce energy consumption, the hydraulic actuator of the drilling machine is equipped with a two-position hydraulic distributor that connects the pressure main hydraulic line of the feeder pump with the piston cavity of the supply hydraulic interface and has a hydraulic lock that connects the rod of the hydraulic cylinder of the feed cylinder to the hydraulic circuit of the hydraulic circuit and connects to the main body of the hydraulic cylinder of the hydraulic supply cylinder. a rotation mechanism, the feed pump pump being kinematically rigidly coupled to the rotator hydraulic motor.

На фиг. i изображена бурильна машина с гидроприводом; на фиг. 2 - схема гидропривода .FIG. i depicts a hydraulically driven drilling machine; in fig. 2 - hydraulic drive diagram.

Гидропривод бурильной машины включает: основной насос i с регул тором мошности 2, гидрораспределитель 3, .напорную гидромагистраль 4 и гидромотор 5, установленный на валу 6 вращател 7. Гидромотор 5 , соединен с гидроципннцром подачи 8 зубча-i той передачей вращател 7, осуществл юаThe hydraulic drive of the drilling machine includes: a main pump i with a power regulator 2, a hydraulic distributor 3, a pressure hydraulic line 4 and a hydraulic motor 5 mounted on the shaft 6 of the rotator 7. The hydraulic motor 5 is connected to the hydraulic hydraulic drive 8 of the gear-i by rotating the rotator 7, carried out

|шей вращение гидроцилиндра подачи 8 совместно с буром 9.| The rotation of the hydraulic cylinder feed 8, together with the drill 9.

Механизм подачи включает насос 10 ман лой проиэводительности(мощности), кинематически св занный с гидромотором 5 вращател 7, установленный, например,- на том же валу 6 и осуществл ющий подачу жидкости в поршневую полость 11 гидроцилиндра-нсИ дачи 8, соединенную с напорной гидрома-: ; гистралью 12 двухпозиционным гидрораспр ;Делителем 13, предохранительный клапан 14 и гидрозамок 15, соедин ющий штоко вую полость 16 гидрсщипнндра подачи 8 сс сливной гидромагистралью 17. При этом двухпозиционный гидрораспредепитель 13 ш (гидрозамок 15 управл ютс при рабочем |ходе гидроцилиндра подачи 8 от напорной гидромагистрали 4.The feed mechanism includes a 10-unit pump of production capacity (power), kinematically connected with the hydraulic motor 5 of the rotator 7, mounted, for example, on the same shaft 6 and supplying fluid to the piston cavity 11 of the hydraulic cylinder-nSI of the pump 8, connected to the pressure hydrome -:; divider 13, safety valve 14 and a hydraulic lock 15 connecting the rod cavity 16 of the hydraulic supply slot 8 ss drain hydraulic line 17. At the same time, the two-way hydraulic distributor 13 sh (hydraulic lock 15 is controlled when the working cylinder of the hydraulic cylinder 8 is operated by the hydraulic cylinder 8, the hydraulic distributor 13 w) four.

Насос 1 напорной гидромагистралью iB |И гидрораспределитедем 19 соединен с nopju |невой 11 и штоковой 16 полост ми гидроцилиндра подачи 8 дл ускоренного его пе-ремещени .The pump 1 by the pressure line iB | And by the hydraulic distributor 19 is connected to the nopju | neva 11 and the rod 16 cavities of the feed hydraulic cylinder 8 to accelerate its displacement.

Гидропривод бурильной машины работает, следующим образом.Hydraulic drill machine works as follows.

Подвод бура к забою скважины осуществл етс при включении гидрораспределител (19 и подаче жидкости через запорные гидромагистрали 18 и 12 в поршневую полость 11 гидроцилиндра подачи 8. Гидрозамок 15 :и двухпозиционный гидрораспределйтель 13 при этом заперты.The drill is brought to the bottom of the well when the hydraulic distributor is turned on (19 and fluid is supplied through the shut-off hydraulic lines 18 and 12 into the piston cavity 11 of the feed hydraulic cylinder 8. The hydraulic lock 15: and the on-off hydraulic distributor 13 are locked.

При врезании бура в грунт выключаетс гидрораспределитель 19 и включаетс гидрораспредепитель 3. Жидкость при этом ОТ насоса 1 по напорной гидромагистрали 4 подаетс к гидромогору 5 вращагел 7, привод во вращение вал 6 и установленный на нем насос 10, По мере врезани бурав rpykr -давление в напорной гидромагистрали 4 растет и воздействует на двухпозиционный гидрораспределитель 13 и гидрозамок 15, первый из которых пропускает поток жидкости от насоса 1О в поршневую полость 11 гидроцилиндра подачи 8, а второй соедй н ет его штоковую полость 16 со сливной гидромагистралью 17, тем самым обеспечив ва осевое усилие на бур в процессе буреWhen the drill is driven into the ground, the hydraulic distributor 19 is turned off and the hydraulic distributor 3 is turned on. At the same time, the fluid from the pump 1 is fed to the hydraulic profile 5 rotary shaft 7, the rotational drive shaft 6 and the pump 10 mounted on it, as the drill holes rpykr - pressure pressure main 4 grows and acts on the on-off valve 13 and the hydraulic lock 15, the first of which passes the fluid flow from the pump 1O into the piston cavity 11 of the feed hydraulic cylinder 8, and the second connects its rod cavity 16 with 17, thereby providing an axial force on the drill during the storm

ни скважины.no well.

Выключением гидрораспределител 3 и включение гидрораспределител 19 на реверс происходит ускоренный подъем без вращени гидроцилиндра подачи 8 и бура 9 с разрушенным грунтом.By turning off the hydraulic distributor 3 and turning on the hydraulic distributor 19 on the reverse, an accelerated lift occurs without rotation of the hydraulic cylinder 8 and the drill 9 with broken ground.

При достижении гидроцилиндра подачи 8 верхнего положени гидрораспределитель 19 выключаетс и при включении гидрораспределнтел 3 происходит быстрое вращение бура без нагрузки и разбрасывание грунта над When the supply cylinder 8 reaches the top position, the hydraulic distributor 19 is turned off and when the hydraulic distributor 3 is turned on, the drill rotates quickly without load and the soil spreads over

поверхностью скважины. В этом случае давление в напорной гидромагистрали 4 незначительное и двухпозиционный гидрораспреде литель 13 находитс в запертом положении а насос 10 работает в режиме холостого хода, т.е. на слив. Далее операции повтор т ютс до образовани .скважины требуемой глубины.well surface. In this case, the pressure in the pressure line 4 is insignificant and the on-off hydraulic distribution valve 13 is in the locked position and the pump 10 is idling, i.e. on plums. Further, the operations are repeated until a well is formed with the required depth.

в процессе бурени скважины происходи автоматическое регулирование режимных па рамегров в зависимости от физико-механических свойств грунта, которое осуществл ес спедзтощим образом. При увеличении coij ,ротивлени грунта окружное усилие на бур |1увеличиваетсн, повышаетс давление в натаорной гидромагистрапи 4 механизма вращени , действующее на регул тор мощности ;2, который уменьшает производительность (насоса 1. При этом; снижаютс скорость вращени гидромотора вращател 5 и произ .водительность насоса 10, кинематически жестко св занных между собой, а, с ледов а |тельно, снижаетс и скорость перемещени ;Гидроцилиндра подачи 8.In the process of drilling a well, automatic regulation of regime paramagros takes place depending on the physical and mechanical properties of the soil, which was carried out in a slower way. With an increase in coij, soil motivation, the circumferential force on the drill | 1 increases, the pressure in the natatorial hydraulic line 4 of the rotation mechanism rises on the power regulator; 2, which decreases the performance (of the pump 1. At the same time; the rotation speed of the rotator hydraulic motor and the output pump 10, kinematically rigidly connected to each other, and, consequently, the speed of movement also decreases; the feed hydraulic cylinder 8.

При уменьшении сопротивлени грунта окружное усилие на буровом инструменте |уменьшаетс , понижаетс давление , в напор1ной гидромагистрали 4 | механизма вращени :действующее на регул тор мощности 2, когторый увеличивает производительность насоса 1, при этом соответственно увеличивает скорость вращени гидромотора вращател 5 и производительность насоса 10, а, следовательно , увеличиваетс и скорость перемещени гидроцилиндра подачи 8.When reducing the resistance of the soil, the circumferential force on the drilling tool | decreases, the pressure drops, in the pressure main 4 | rotation mechanism: acting on the power regulator 2, which increases the performance of the pump 1, thereby increasing the rotation speed of the rotator hydraulic motor 5 and the performance of the pump 10, and, consequently, increases the speed of movement of the feed hydraulic cylinder 8.

Claims

Claim i Hydraulic drive of a boring machine, comprising rotator and feed mechanism pumps, rotary motor, feed cylinder, control hydraulic apparatus, hydraulic circuit characterized in that, in order to increase drilling machine productivity and reduce power consumption, it is equipped with a two-position hydraulic distributor | hydraulic, pumping mechanism of the feed mechanism with the piston cavity of the feed cylinder, and has a hydraulic lock connecting the rod cavity of the feed hydraulic cylinder with the drain hydrome on lines and controlled by the pressure from the pump gidroYagistrali rotation mechanism, wherein the pump feeder is kinematically rigidly coupled with the hydraulic motor rotator; Sources of information taken into consideration, mania during examination:

1, USSR Copyright Certificate No. 326351, M., E 21 19/08, 1969

2. USSR author's certificate K-31OSYu8, M., cl. E 02 D 17/14, 1968 (prototype). W OJf power take off:

eleven

F (/ e: 2