Глава 3

По мере вращения золотника 9 окно 15 закрывается и открывается окно 72, совместив­шись с соответствующим окном в корпусе золотниковой коробки 10. Начинается слив жидкости из камеры 11 в сливную магистраль 13, а в камеру 4 из напорной магистрали поступает жидкость, и поршень-ударник совершает обратный ход, возвращаясь в исходное положение. При рабочем ходе поршня-ударника жидкость из камеры 4 выдавливается в напорную магистраль, так как его площадь со стороны камеры 4 меньше площади со стороны камеры 11. Для сглаживания пульса­ций в напорной 8 и сливной 13 магистралях установлены гидропневмоаккумуляторы 7 и 14.

У гидроперфораторов такого типа число ударов на один оборот буровой штанги опре­деляется передаточным отношением механизма вращения золотника и остается постоянным при изменении частоты вращения буровой штанги. Эта особенность таких гидравлических бу­рильных головок негативно сказывается на их производительности и стойкости бурового инст­румента при бурении, так как для каждого типа пород существует оптимальный угол поворота буровой коронки между ударами. Однако эта схема обеспечивает автоматическое отключение ударного механизма при стопорении буровой штанги. Недостатки этой схемы ограничивают область применения таких машин.

Финская фирма «Тамрок» выпускает гидроперфораторы с постоянной длиной хода поршня и полым цилиндрическим золотником, соосно расположенным с поршнем-ударником.

Па рис. 3.23 показана схема ударного механизма такого конструктивного исполнения. На рис. 3.23 поршень-ударник показан в момент нанесения удара по хвостовику буровой штан­ги. В этот момент камеры 4 и б через канал 11 соединены с напорной магистралью, а камера 8 через отверстие 14 в золотнике 7, отверстие 75 и канал 12 в корпусе 3 соединены со сливной магистралью. Золотник в этот момент находится в крайнем правом положении. Одновременно происходит заполнение рабочей жидкостью напорного аккумулятора 10. Из камеры 8 жидкость вытесняется в сливную магистраль и сливной аккумулятор 13. Когда буртик 18 поршня-ударника перекроет отверстие 14 в золотнике, камера 8 окажется отсеченной от сливной маги­страли и через канал 9 будет соединена с напорной магистралью, в результате чего давление в камере 8 возрастет. Поршень будет продолжать двигаться направо под действием сил инерции, пока не остановится. Буртик 18 закроет канал 14 в золотнике, откроет каналы 17, 16 и 12, со­единится со сливной магистралью.

Рис. 3.23. Схема ударного узла гидроперфоратора с полым цилиндрическим золотником, соосно расположенным с поршнем-ударником 128

Глава 3

В это же время камера 6 отсекается от напорной магистрали буртиком 19, находящимся на поршне-ударнике. В этот момент левый торец золотника освобождается от сил напорного дав­ления жидкости, а правый торец находится под давлением, что заставит золотник переместить­ся влево. Перемещаясь, золотник закроет каналы 14 и /7, а в камерах 4 и 8 установится давле­ние напорной магистрали. Под действием разности сил, возникающих из-за разности площадей сечений поршня-ударника в камерах 4 и 5, поршень начнет двигаться налево, совершая рабо­чий ход. В этот момент жидкость в камеру 8 будет поступать из напорной магистрали и из ак­кумулятора 10, а аккумулятор 13 разрядится в сливную магистраль. При рабочем ходе поршня-ударника буртик 19 соединяет камеру 6 с напорной магистралью через каналы 5 и 11. Давление жидкости в камерах 6 и 8 становится одинаковым. Под действием разности сил, возникающих из-за разности площадей слева и справа золотника, он перемещается вправо, после чего камера 8 через каналы 14 и 15 соединится со сливной магистралью и давление в ней упадет. Поршень будет продолжать двигаться по инерции и нанесет удар по хвостовику бура. Далее циклы по­вторяются.

Гидроперфораторы данной конструкции отличаются простотой конструкции и просто­той в эксплуатации, но технологические возможности их несколько сужены, так как энергию удара можно регулировать только за счет изменения расхода рабочей жидкости. Технические характеристики гидроперфораторов фирмы «Тамрок» приведены в табл. 3.5.

Таблица 3.5 Характеристика бурильных головок (гидравлических перфораторов) фирмы

TAMROCK

Показатели		Обозначение перфоратора
	ГЛ300С	ГЛ500С	ГЛ600С	ГЛ1000С	ГЛ550СУПЕР
Ударная мощность, кВт	8	16	16,5	25	21
Крутящий момент, Н-м	175	400	625/470	1300	400
Диаметр бурения, мм	32-43	43-51	48-89	89-115	45-51
Максимальное рабочее давление: удара, МПа вращения, МПа	16,0 16,5	17,5 17,5	17,0 17,5	15,0 17,5	25,0 17,5
Масса, кг	92	130	180	290/300	130
Длина, мм	750	1000	1031	1140/1165	1000
Высота от оси штанги, мм	72	76	-	-	76

Обозначение перфоратора

Показатели . 1 . 1

ГЛ300С ГЛ500С ГЛ600С ГЛ1000С ГЛ550СУПЕР

Ударная мощность, кВт 8 16 16,5 25 21

Крутящий момент, Н-м 175 400 625/470 1300 400

Диаметр бурения, мм 32-43 43-51 48-89 89-115 45-51

[Максимальное рабочее 1

давление:

удара, МПа 16,0 17,5 17,0 15,0 25,0

вращения, МПа 16,5 17,5 17,5 17,5 17,5

Масса, кг 92 130 180 290/300 130

Длина, мм 750 1000 1031 1140/1165 1000

Высота от оси штанги, мм 72 76 - - 76

Шведская фирма «Атлас Копко» выпускает гидроперфораторы серии СОР с вынесен­ным золотником, схема распределительного устройства которого приведена на рис. 3.24.

129