Устройство регулирования режимов бурения

1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 13. 07.81 (21) 3326459/25-06 РМ К з с присоединениЬм заявки йо Е 15 В 11/04 Е 21 В 44/00 Государственный комитет ССС Р по делам изобретений и открытий.В Всес монс довательский и и т горнорудного м ный научно-ис кторский инст 1 Заявител(54) УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ОВ БУРЕН 1 е.что 1Изобретение относится к горнойпромышленности, в частности к регулированию режимов работы буровыхмашин, более конкретно к регулированию режимов шарошечного бурения попараметрам вибрации и может быть использовано в других отраслях машиностроения для управления режимами ра"боты машин по виброперемещениям элментов колеблющихся систем,Иэвестно устройство регулированиярежимов .бурения, содержащее цилиндрыподачи с рабочими полостями, связанныин.через реверсивный гидрораспределитель с.насосом и гидробаком напорной и сливной гидролиниями, предохранительный клапан с регуляторомдавления и задатчик частоты вращениябурового става 1.Недостатком известного: устройстваявляется ручное регулирование режимов бурения, что не обеспечиваетнеобходимую скорость и точность изменения параметров процесса бурения,особенно при возникновении вибраций.Цель изобретения -повышение надежности и эффективности регулирования.Укаэанная цель достигается тем,устройство снабжено приводом задатчика, частоты вращения буровогостава, выполненным,в виде дополнительного цилиндра с рабочими полостями,связанными с напорной и сливной гндролиниями через два дополнительныхпоследовательно подключенных гидроуправляемых следящих золотника, каждый из. которых подпружинен со стороны одной из его гидроуправляющнхторцовых полостей, причем пружиннаяторцовая полость первого следящегозолотника сообщена с напорной гидралинией, другая его торцовая полость -с рабочей полостью цилиндра подачи, 1 с а беспружинная торцовая полость второго следящего. золотника связана снапорной и сливной гидролиниями через первый следящий золотник.кроме того, пружинная торцоваяполость второго следящего золотникасообщена со сливной гидролинией непосредственно.На чертеже представлена гидравлическая схема предлагаемого устройстве.25. Устройство регулирования режимовбурения содержит цилиндры 1 и 2 подачи с рабочими полостями 3-6, связанними через реверсивнйй гидрораспределитель 7 с насосом 8 и гидробаком 9 30 напорный 10 и сливной 11 гидролиниямк, 985470предохранительный клапан 12 с регулятором 13 давления и задатчик 14 частоты вращения бурового става 15. Устройство снабжено приводом задатчика14 частоты вращения бурового става15, выполненным в виде дополнитель-ного цилиндра 16 с рабочими полостямими 17 и 18, связанными с напорной 10"и сливной 11 гидролиниями через двадополнительных последовательно подключенных гидроуправляемых следящихзолотника 19 и 20, каждый из которыхподпружинен со стороны одной 21 и 22иэ его гидроуправляющих торцовых по.лостей 21-24, причем пружинная торцовая полость 21 первого следящего золотника 19 сообщена с напорной гидро 15линией 10, другая его торцовая полость23 - с рабочей полостьи 3 цилиндра 1подачи, а беспружинная торцовая полость 24 второго следящего золотника20 связана с напорной 10 и сливной 2011 гидролиниями через первый следящий золотник 5.Пружинная торцовая полость 22 вто.рого следящего золотника 20 сообщенасо сливной гидролинией 11 непосред-. 25ственно.Следящие золотники 19 и 20 имеютплунжеры 25 и 26, каналы 27-38, через которые они связаны с поршневымиполостями 3 и 5 цилиндров 1 и 2 подачи с полостями 17 и 18 дополнительного цилиндра, с напорной гидролинией10, с дополнительной сливной гидролинией 39 и между собой. Кроме того,плунжеры 25 .и 26 этих золотников 19 35и 20 имеют проточки 40-42 и подпружинены пружинами 43 и,.44. А в плунжере 26 выполнен канал 45, соединяющийпроточку 41 с торцовой полостью 22.Управляющая полость 23 золотника 19 40связана. с реверсивным гидрораспределителем 7 через дроссель 46, Следя-щие золотники 19 и 20 снабжены регу"лируемыми дросселями 47-50,Шток 51 дополнительного цилиндра16 связан с ползунком 52 задатчика14 частоты вращения бурового става 15,который закреплен на штоках 53 и 54цилиндров 1 и 2 подачи, и ими.подается к разрушаемому материалу 55.Устройство работает следующим образом.В процессе работы машины рабочаяжидкость под давлением, установленным при помощи регулятора 13 давления.и пРедохранительного клапана 12,. 55поступает по напорной гидролинии 10через гидрораспределитель 7 и дроссель 46 в поршневые полости 3 и 5цилиндров 1 и 2 подачи. Одновременнорабочая жидкость под давлением поступает в полости 23 и 21 и канал 27следящего золотника 19, а также поканалу 32 и проточке 42 следящегозолотника 20 через дроссель 49 впоршневую полость 17 дополнительного б 5 цилиндра 16. При этом шток 51 выдвигается и толкает ползунок 52 эадатчи- ка 14, увеличивая частоту вращения бурового става 15, прижимаемого цилиндрами 1 и 2 подачи к разрушаемому материалу. Одновременно из штоковой полости 18 цилиндра 16 происходит слив рабочей жидкости через канал 37 и полость 22 в следящем золотнике 20. Управляющая полость 24 этого золотника соединена со сливом через регулируемый дроссель 47, канал ЗО, проточку 40, канал 28 и дополнительную сливную гидролинию 39.В этом состоянии устройства пружины 43 и 44 прижимают плунжеры 25 и 26 следящих золотников 19 и 20 соответственно в крайние положения.При появлении продольных колебаний,бурового става. 15 штоки 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи совершают продольные колебательные движения и вытесняют рабочую жидкость иэ поршневых полостей 3 и 5 цилиндров 1 и 2 в управляющую полость 23 следящего золотника 19. При этом плунжер 25 следящего золотника 19 совершает колебательные движения, сжимая пружину 43 и вытесняя рабочую жидкость .из полости 21 в напорную гидралинию 10. Когда виброперемещения бурового става 15 превышают допустимые значения, плунжер 25 следящего золотника 19, перемещаясь пропорционально виброперемещеииям бурового става 15, перекрывает каналы 28 и 30, изолируя полость 24 следящего золотника 20 от дополни.тельной сливной гидролинии, и открывает .каналы 27 и 29. В этот момент рабочая жидкость под давлением поступает через канал 27, проточку 40, канал 29 и регулируемый дроссель 48 в Управляющую полость 24. При этом плунжер 26 следящего золотника 20, сжимая пружину 44, соединяет со сливом поршневув полость 17 цилиндра 16 через канал 34, проточку 41, канал 45 и полость 22. Одновременно плунжер 26 следящего золотника 20 перекрывает канал 35,и открывает канал Зб, чем обеспечивает подвод рабочей жидкости под давлением в штоковую полость 18 дополнительного цилиндра 16 через канал 32, проточку 42, канал Зб и регулируемый дроссель 50.В этом состоянии устройства шток 51 дополнительного цилиндра 16 перемещает ползунок 52 в сторону уменьшения частоты Вращения бурового става 15. Из поршневой полости 17 цилиндра 16 происходит слив рабочей жидкости через канал 34, проточку 41, канал 45 и полость 22. Это состояние устройства поддерживается до тех пор, пока уменьшение частоты вращения бу рового става 15 обеспечит уменьшение виброперемещений штоков 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи и соответственно уменьшение виброколебаний жидкости в цилиндрах 1 и 2 подачи.Когда величина внброперемещений штоков 53 и 54 цилиндров 1 и 2 подачи становится меньше допустимого зна чения, плунжер 25 следящего золотни ка 19 возвращается в исходное поло-.1 жение под действием пружины 43 и рабочей жидкости, поступающей от напорной гидролинии 10 в полость 21. В некоторый момент плунжер 25 следящего 10золотника 19 перекрывает каналы 37и 29 и открывает каналы 28 и 30,В этом положении устройства пружина44 перемещает плунжер 26 следующегозолотника 20 и вытесняет. рабочую жидкость из управляющей полости 24 наслив через регулируемый дроссель 48,канал 30, полость 4 и канал 28. После истечения рабочей жидкости из управляющей полости 24 устройство на ходится в исходном положении.При помощи регулируемого дросселя . 47 устанавливается чувствительность устройства к уменьшению виброколебаний, а при помощи регулируемогодросселя 48 - к увеличению виброколебаний. Регулируемые дроссели 49 и 50 предназначены для настройки скорости перемещения ползунка 52 при увеличении и уменьшении, соответственно, частоты вращения бурового става 15, Допус" тимый коэффициент динамичности давления в поршневых полостях 3 и 5 цилиндров 1 и 2 подачи устанавливается усилием сжатия пружины 15 и давлением рабочей жидкости в полости 21. 35Предлагаемое устройство позволяет автоматизировать регулирование режимов бурения по параметрам вибрации бурового става.при помощи сравнительно простых и надежных гидравлических 40 устройств. 1. Устройство регулирования режимов бурения, содержащее цилиндры подачи с рабочими полостями, связанными через реверсивный гидрораспределитель с насосом и гидробаком напорнойи сливной гидролиниями, пр цохранительный клапан с регулятором давленияи задатчик частоты вращения буровогостава, о т л и ч а ю щ е е с я теьчто, с целью повышения надежностии эффективности регулирования, оноснабжено приводом задатчика частотывращения бурового става, выполненнымв виде дополнительного цилиндра срабочими полостями, связанными с напорной и сливной гидролиниями черездва дополнительных последовательноподключенных гидроуправляемнх следящих золотника, каждый из которыхподгружинен со стороны одной из его,гидроуправляющих торцовых полостей,причем пружинная торцовая полостьпервого следящего золотника сообщенас напорной гидролинией, другая еготорцовая полость - с рабочей полостьюцилиндра подачи, а беспружинная торцовая полость второго следящего золотника связана с напорной и сливнойгидролиниями через первый следящийзолотник.2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что пружинная .торцовая полость второго следящегозолотника сообщена со сливной гидролинией непосредственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Трегубов Н. М. и др. Станки,технология и экономика шарошечногобурения, М., "Недра", 1975, с. 93,рис. 55./53 Тираж 735И Государственного комитета СССР делам иэобретений и открытийМбсква, Ж, Раушская наб., д. аказ 1012 ВНИИ