Гидросистема бурового станка СКБ 41 (рис. 7) предусматривает выполнение следующих операций:
- перемещение шпинделя вверх или вниз и остановка его в любом положении;
- нагрузки на забой или разгрузки веса бурового снаряда с контролем давления в процессе бурения;
- подъем бурового снаряда патронами вращателя (обратный перехват);
- аварийный подъем бурового снаряда цилиндрами вращателя при остановке двигателя;
- управление верхним и нижним гидравлическими патронами;
- перемещение станка от скважины или к скважине с фиксацией его на раме;
- автоматическое и полуавтоматическое перекрепление бурового снаряда гидропатронами в процессе бурения без остановки вращения.
Гидросистема станка конструктивно включает в себя: маслобак, блок гидравлического управления, маслонасос, ручной насос, смонтированный в баке, электрозолотник системы автоперехвата.
Рис. 7. Схема гидравлическая принципиальная: 1 - вентиль (4030.8152.003); 2 - распределитель (4030.6452.005); 3 - распределитель сливной с электрозолотником (4030.1144.015); 4 - гидрораспределитель ВЕ6.574; 5 - гидроцилиндр нижнего патрона; 6 - гидроцилиндры подачи; 7 - гидроцилиндр верхнего патрона; 8 - золотник быстрого подъема (4030.6413.009); 9 - указатель давления (4030.4411.043-01); 10 - дроссель с обратным клапаном (4030.6522.004); 11 - дроссель; 12 - клапан обратный; 13 - прибор управления (4030.6452.010); 14 - указатель давления (4030.4411.043-00); 15 - цилиндр перемещения станка (4030.6315.004); 16 - гидрозамок (4030.6543.001); 17 - дроссель; 18 - насос ручной (4030.6112.014); 19 - фильтр; 20 - насос пластинчатый 8Г12-31М; 21 - плита с клапанами (4030.6413.008); 22 - клапан предохранительный; 23 - клапан обратный; 24 - переключатель ручного насоса; 25 - фильтр (4030.6641.003); 26 - фильтр тонкой очистки (4030.6641.004); 27 - манометр.
Маслобак представляет собой емкость прямоугольной формы из листовой стали. Верхняя крышка съемная, позволяющая производить осмотр бака и его чистку. Маслобак разделен перегородкой на две полости: всасывающую и сливную. В маслобаке смонтированы ручной насос и всасывающий фильтр. На съемной крышке имеется заливная горловина с сеткой и маслоуказатель.
Блок гидравлического управления представляет собой сварной каркас, в котором смонтированы: прибор управления, распределитель, дроссель с обратным клапаном, золотник быстрого подъема, плита с клапанами, манометр системы патронов, фильтр тонкой очистки, фильтр грубой очистки, распределитель сливной с электрозолотником. Золотник быстрого подъема, плита с клапанами и распределитель сливной с электрозолотником установлены на днище блока, а остальные приборы - на лицевой и боковой панелях блока гидравлического управления. Блок гидроуправления легко откидывается от станка для настройки, не нарушая гидросистему.
Маслонасос представляет собой блок, состоящий из сдвоенного маслонасоса, соединенного эластичной муфтой или ременной передачей с приводным двигателем. Маслонасос состоит из 2-х отдельных пластинчатых насосов, смонтированных в общем корпусе и приводимых в действие от одного приводного валика. Пластинчатые насосы имеют разделенные нагнетательные выводы и общее всасывание.
Ручной насос, двухплунжерный, с вертикальным расположением плунжеров, связанных шестерней, имеет клапанную коробку с шариковыми клапанами: всасывающим и нагнетательным, служит для аварийного подъема инструмента и установки станка в исходное положение при остановке двигателя.
Гидросистема станка (рис. 7) состоит из 2-х систем управления исполнительными органами: патронов вращателя, подачи вращателя и перемещения станка.
Управление гидропатронами осуществляется четырехпозиционным распределителем 2.
Управление подачей и перемещениями станка осуществляется пятипозиционным прибором управления 13 с дросселем. На магистрали нижних полостей цилиндров подачи установлен дроссель с обратным клапаном 10, состоящий из дросселя 11 и обратного клапана 12. Для работы цилиндров подачи в цикле быстрого подъема (при перехвате) служит золотник быстрого подъема 8, управляемый давлением масла системы патронов.
Установка давления на забой и контроль за давлением в процессе бурения осуществляется по указателям давления 9 и 14, установленными на крышках трансмиссии станка.
Закрепление верхнего гидропатрона 7 производится при установке распределителя 2 в позицию «Закрепить». Поток масла от распределителя через электрозолотник 4 направляется при этом на слив в маслобак. Насос системы патронов разгружен, давление в гидропатронах 5 и 7 отсутствует. Верхний гидропатрон под действием усилия рабочих пружин закрепляет рабочую штангу. Нижний гидропатрон под действием возвратных пружин находится в раскрепленном состоянии.
Раскрепление верхнего гидропатрона производится распределителем 2 в позиции «Раскрепить». Поток масла от фильтра 26 поступает в гидропатрон 7 и давит на поршень, сжимая пружины и раскрепляя патрон. Нижний гидропатрон остается в раскрепленном состоянии.
Перехват рабочей штанги осуществляется установкой распределителя 2 в позицию «Перехват». Поток масла, через фильтр поступает в верхний гидропатрон и через распределитель 2 и распределитель сливной с электрозолотником 3 в нижний гидропатрон.
При соприкосновении кулачков нижнего гидропатрона с рабочей штангой давление в системе возрастает, сжимаются пружины верхнего гидропатрона, производя его раскрепление. Эта последовательность обеспечивается за счет разности усилий в гидропатронах. После перекрепления патронов при дальнейшем повышении давления в системе срабатывает золотник быстрого подъема 8 который переключает цилиндры подачи на режим быстрого подъема. Траверса вращателя идет вверх, перемещаясь относительно рабочей штанги.
Во время быстрого подъема в патронах поддерживается давление, необходимое для удержания нижнего патрона в закрепленном состоянии, а верхнего — в раскрепленном.
Отключение перехвата происходит при возвращении системы в исходное положение установкой распределителя 2 в позицию «Закрепить». При этом насос патрона переключается на слив. Происходит перекрепление патронов: вначале закрепляется верхний патрон, затем раскрепляется нижний.
При отключении перехвата золотник быстрого подъема 8 переключается в исходное положение, прекращая быстрый подъем траверсы вращателя. Цикл перехвата при ручном управлении распределителем 2 может быть выполнен в любом интервале в пределах хода шпинделя.
Перекрепление патронов вращателя может быть выполнено без совершения быстрого подъема установкой распределителя 2 в позицию «Обратный перехват». Последовательность работы патронов при этом та же, что и при перехвате, но золотник быстрого подъема 8 при этом отключен и быстрого подъема траверсы не будет.
Автоматический перехват выполняется при установке распределителя 2 в позицию «Закрепить», а пакетного выключателя в шкафу электрического управления в положение «Включено». Конечный выключатель, установленный на вращателе, в крайних положениях хода шпинделя управляет электрозолотником 4, перекрывая слив.
Работа гидросистемы при этом и выполнение операций перекрепления происходит по циклу описанному выше.
Подача шпинделя вниз является рабочей подачей при бурении и осуществляется установкой прибора управления 13 в позицию «Вниз». Масло от прибора управления подается в верхние полости цилиндров подачи 6. Давление регулируется дросселем 17 и контролируется указателем давления 14.
При движении шпинделя вниз масло из нижних полостей цилиндров подачи вытесняется через дроссель 11 в маслобак через прибор управления и золотник быстрого подъема.
Подача шпинделя вверх производится установкой прибора управления 13 в позицию «Вверх». В этом случае масло от прибора управления подается в нижние полости цилиндров подачи через обратный клапан 12 дросселя с обратным клапаном 10. Давление регулируется дросселем 17 и контролируется указателем давления 9.
Остановка шпинделя производится установкой прибора управления в позицию «Стоп». В этом случае запираются нижние и верхние полости цилиндров подачи.
Остановку шпинделя можно производить и путем закрытия дросселя с обратным клапаном 10. Как в первом, так и во втором случаях насос системы подачи должен быть разгружен снятием давления с помощью дросселя.
Перемещение станка к скважине или от скважины осуществляется при установке прибора управления 13 в позицию «К скважине» или «От скважины» и повышении давления в системе подачи дросселем 17. При этом масло от прибора управления подается к гидрозамку 16 и далее в поршневую или штоковую полости цилиндра перемещения станка 15.
Остановка станка и его фиксация при перемещении по раме может быть выполнена в любой точке в пределах рабочего хода снижением давления в системе подачи с помощью дросселя 17.
Рабочая жидкость гидросистемы - масло индустриальное И-20А ГОСТ 20799—75 (заменители - Тп22; И-30А; И-40А; И-50А).
