RU2470063C2 - Coke crusher - Google Patents
Coke crusher Download PDFInfo
- Publication number
- RU2470063C2 RU2470063C2 RU2009135617/05A RU2009135617A RU2470063C2 RU 2470063 C2 RU2470063 C2 RU 2470063C2 RU 2009135617/05 A RU2009135617/05 A RU 2009135617/05A RU 2009135617 A RU2009135617 A RU 2009135617A RU 2470063 C2 RU2470063 C2 RU 2470063C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switching
- water
- control
- pressure
- tool
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B33/00—Discharging devices; Coke guides
- C10B33/006—Decoking tools, e.g. hydraulic coke removing tools with boring or cutting nozzles
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к инструменту для измельчения кокса, содержащему корпус, закрепленный в рабочем состоянии инструмента на конце приводимой во вращение борштанги, по меньшей мере, одно режущее сопло для резки и, по меньшей мере, одно сверлильное сопло для бурения кокса в барабане посредством водяной струи, приточный канал в корпусе для подачи воды, текущей в рабочем состоянии инструмента под давлением через борштангу в корпус, клапанное устройство для распределения подаваемой по приточному каналу воды по сквозным каналам к режущему и сверлильному соплам, установленное с возможностью вращения вокруг продольной оси корпуса управляющее устройство для приведения в действие клапанного устройства, причем в зависимости от углового положения управляющего устройства путь потока воды к сверлильному соплу или путь потока воды к режущему соплу открыт или закрыт, переключающее устройство для переключения инструмента с режима резки на режим бурения и обратно посредством управляющего устройства и приводное устройство для приведения в действие переключающего устройства.The invention relates to a tool for grinding coke, comprising a housing fixed in working condition of the tool at the end of a rotatable boring bar, at least one cutting nozzle for cutting and at least one drilling nozzle for drilling coke in a drum by means of a water jet, a supply duct in a housing for supplying water flowing in an operational state of the instrument under pressure through a boring bar into the housing, a valve device for distributing water supplied through the intake duct through the through channels to the cutting and a drill nozzle mounted for rotation about a longitudinal axis of the housing of the control device for actuating the valve device, and depending on the angular position of the control device, the water flow path to the drilling nozzle or the water flow path to the cutting nozzle is open or closed, a switching device for switching tool from cutting mode to drilling mode and vice versa by means of a control device and a drive device for actuating the switching device.
На нефтеперерабатывающих заводах последняя, в дальнейшем больше не используемая фракция сырой нефти превращается в кокс. Превращение происходит за счет подачи этой фракции в вертикально стоящие барабаны, которые обладают значительной вместимостью и имеют высоту, например, порядка 40 м при диаметре, например, в 8 м. По мере эксплуатации барабаны наполняются коксом. Когда максимальный уровень наполнения барабана достигнут, кокс вырезается из него. Это процесс, называемый коксоудалением, осуществляется водяными струями высокого давления, которые измельчают кокс в барабане и вымывают кокс из барабана. Инструмент для создания водяных струй высокого давления крепится на борштанге, к которой вода подается под высоким давлением и которая вводится сверху в барабан. Сначала с помощью инструмента сверху вниз сверлится сквозное коаксиальное отверстие, причем водяные струи высокого давления выходят из сверлильных сопел для измельчения кокса, которые расположены обычно на нижнем конце инструмента. Затем инструмент с борштангой снова поднимается и отводится к верхнему концу барабана. Там происходит переключение инструмента с режима бурения на режим резки, когда путь потока воды под давлением к сверлильным соплам закрывается, а вместо этого открываются пути потока к режущим соплам, которые находятся на периферии инструмента и из которых водяные струи высокого давления выходят, в основном, поперек продольной оси инструмента и борштанги и измельчают кокс по сечению барабана по спиралеобразной траектории, поскольку во время бурения и резки кокса инструмент совершает с борштангой вращательное движение. Измельченный таким образом кокс вымывается снизу из барабана.In refineries, the last, no longer used, fraction of crude oil is converted to coke. The transformation takes place by feeding this fraction into vertically standing drums, which have a significant capacity and have a height, for example, of the order of 40 m with a diameter of, for example, 8 m. During operation, the drums are filled with coke. When the maximum level of drum filling is reached, coke is cut out of it. This process, called coke removal, is carried out by high-pressure water jets that grind the coke in the drum and wash the coke out of the drum. The tool for creating high-pressure water jets is mounted on a boring bar to which water is supplied under high pressure and which is introduced from above into the drum. First, a through coaxial hole is drilled from top to bottom with the tool, and high pressure water jets exit the coke grinding nozzles, which are usually located at the lower end of the tool. Then the tool with the boring bar rises again and retracts to the upper end of the drum. There, the tool switches from the drilling mode to the cutting mode, when the path of the pressurized water flow to the drilling nozzles is closed, and instead the flow paths to the cutting nozzles that are located on the periphery of the tool and from which the high-pressure water jets exit mainly across the longitudinal axis of the tool and boring bar and crushing coke along the cross section of the drum along a spiral path, since during drilling and cutting of coke, the tool rotates with the boring bar. Coke thus ground is washed from the bottom of the drum.
Известный из патента WO 2005/105953 А1 инструмент описанного выше типа с приведенными в этой публикации признаками содержит в снабженном сверлильными и режущими соплами корпусе, в основном, цилиндрическое обтекаемое тело, через которое проходят четыре сквозных канала, чьи верхние отверстия попарно закрываются посредством двух дискообразных запорных элементов клапанного устройства. Клапанное устройство расположено в проточном канале, к которому при работе инструмента вода под высоким давлением поступает из борштанги, на которой инструмент размещен с помощью охватывающего приточный канал фланца. При работе инструмента вода под высоким рабочим давлением поступает в него, в зависимости от положения переключения, соединяющего переключающее и клапанное устройства управляющего устройства, подается либо по сквозным каналам и примыкающему к ним расширению к сверлильным соплам, либо по соответствующим сквозным каналам к режущим соплам и выходит через них для бурения или резки кокса.Known from WO 2005/105953 A1, a tool of the type described above with the features described in this publication contains in the housing provided with drilling and cutting nozzles a substantially cylindrical streamlined body through which four through channels pass through, whose upper openings are closed in pairs by two disk-shaped locking elements of the valve device. The valve device is located in the flow channel, to which when the tool is operating, water under high pressure comes from the boring bar, on which the tool is placed using a flange covering the supply channel. When the tool is operating, water under high working pressure enters into it, depending on the switching position connecting the switching and valve devices of the control device, is supplied either through the through channels and adjacent expansion to the drilling nozzles, or through the corresponding through channels to the cutting nozzles and leaves through them for drilling or cutting coke.
Для переключения инструмента с режима бурения на режим резки и обратно управляющее устройство содержит в качестве клапанного устройства направляющее устройство для запорных элементов. С его помощью оба диаметрально противоположных друг другу запорных элемента выборочно перемещаются на одну пару отверстий в обтекаемом теле для работы в режиме бурения или на другую пару отверстий для работы в режиме резки. Когда пара отверстий в режиме бурения закрыта запорными элементами, открыта пара отверстий для путей потока воды для резки, и наоборот.To switch the tool from the drilling mode to the cutting mode and vice versa, the control device comprises, as a valve device, a guiding device for locking elements. With its help, both locking elements diametrically opposite to each other are selectively moved to one pair of holes in the streamlined body for working in the drilling mode or to another pair of holes for working in the cutting mode. When a pair of holes in drilling mode is closed by shut-off elements, a pair of holes is opened for the water flow paths for cutting, and vice versa.
Для переключения с режима бурения на режим резки рабочее давление понижают и управляющее устройство поворачивают соответственно на 90° посредством приводимой в действие снаружи вручную передачи в качестве приводного устройства. В этом случае передача состоит из конического зубчатого колеса, которое находится в зацеплении с соответствующим коническим зубчатым колесом в верхней части управляющего устройства и для переключения инструмента вызывает поворот управляющего устройства направляющего устройства на 90°.To switch from the drilling mode to the cutting mode, the operating pressure is lowered and the control device is rotated 90 °, respectively, by means of a manually actuated gear from the outside as a drive device. In this case, the transmission consists of a bevel gear, which is meshed with the corresponding bevel gear in the upper part of the control device and causes the control device to rotate the guide device 90 ° to switch the tool.
Использование пары дискообразных запорных элементов для закрывания отверстий сквозных каналов, сопла которых не активированы для текущего режима инструмента, положительно сказывается при его переключении на остаточное давление или давление переключения в противоположность имеющим большую площадь поверхностям клапанных плит описанных ниже инструментов, поскольку действующие на запорные элементы за счет давления переключения усилия, которые противодействуют перемещению запорных элементов с помощью направляющего устройства, относительно малы.The use of a pair of disk-shaped locking elements to close the openings of the through channels, the nozzles of which are not activated for the current mode of the tool, has a positive effect when switching to residual pressure or switching pressure, in contrast to the large area of the valve plate surfaces of the tools described below, since they act on the locking elements due to pressure switching forces that counteract the movement of the locking elements using a guide device, rel very small.
Из патента SU 1120693 известно устройство или инструмент для измельчения кокса, применяемое в установках для выгрузки кокса, которое предназначено для бурения центрального отверстия в коксе в бочкообразных емкостях коксоудаляющей установки и для резки кокса посредством водяных струй высокого давления и выполнено с возможностью переключения с режима гидрорезки на режим бурения и обратно.From the patent SU 1120693 there is known a device or tool for grinding coke used in coke unloading plants, which is designed to drill a central hole in coke in barrel-shaped containers of a coke removal plant and for cutting coke by means of high-pressure water jets and is configured to switch from hydraulic cutting to drilling mode and back.
Вода подается к инструменту из борштанги в верхнюю в его рабочем положении подающую камеру в корпусе. Бурильные сопла расположены на нижнем конце корпуса инструмента, а режущие сопла - приблизительно в средней части корпуса. Бурильные сопла связаны с подающей камерой посредством сквозных каналов, а режущие сопла - посредством внутренней полости в корпусе. В подающей камере внизу закреплен неподвижный золотник с четырьмя отверстиями, а именно с двумя отверстиями сквозных каналов и двумя отверстиями полости. На неподвижном золотнике с возможностью вращения установлен подвижный золотник с двумя диаметрально противоположными друг другу отверстиями. При совпадении этих отверстий с отверстиями сквозных каналов в неподвижном золотнике вода течет к бурильным соплам. Если же указанные отверстия совпадают с отверстиями внутренней полости в неподвижном золотнике, вода течет к режущим соплам.Water is supplied to the tool from the boring bar in the upper in its working position feed chamber in the housing. Drill nozzles are located at the lower end of the tool body, and cutting nozzles are located approximately in the middle of the body. Drill nozzles are connected to the feed chamber by means of through channels, and cutting nozzles are connected by an internal cavity in the housing. In the feed chamber below, a fixed spool with four holes, namely with two holes of the through channels and two holes of the cavity, is fixed. A movable spool with two diametrically opposite openings is mounted on the fixed spool with the possibility of rotation. If these holes coincide with the holes of the through channels in the fixed spool, water flows to the drill nozzles. If these holes coincide with the holes of the internal cavity in the fixed spool, water flows to the cutting nozzles.
Для переключения инструмента с режима бурения на режим резки и обратно вверху корпуса предусмотрен приводимый в действие снаружи вручную переключающий механизм с зубчатой передачей для поворота поворотного золотника соответственно на 90°. С его помощью оба отверстия поворотного золотника на выбор приводятся в проточное соединение либо с отверстиями сквозных каналов, либо с отверстиями полости, тогда как оба других отверстия неподвижного золотника закрыты.To switch the tool from the drilling mode to the cutting mode and vice versa, at the top of the casing there is provided a manually actuated external switching mechanism with a gear for turning the rotary valve by 90 °, respectively. With its help, both openings of the rotary slide valve are optionally brought into the flow connection either with openings of the through channels or with the openings of the cavity, while both other openings of the fixed slide valve are closed.
При рабочем давлении воды поворотный золотник большой площади прижимается к неподвижному золотнику с соответственно большим давлением. Для переключения инструмента рабочее давление должно быть поэтому со значительными затратами почти полностью понижено до наружного давления. В противном случае слишком высоко трение между неподвижным золотником и поворотным золотником и опасность повреждений поверхностей частицами грязи.At a working pressure of water, a large-area swivel spool is pressed against a fixed spool with correspondingly high pressure. To switch the tool, the working pressure must therefore be almost completely reduced to external pressure at a considerable cost. Otherwise, the friction between the fixed spool and the rotary spool is too high and the risk of surface damage by dirt particles.
Приводимый в действие снаружи только вручную переключающий механизм требует дополнительных затрат, так что этот известный инструмент не может решить задачу упрощения своего переключения.An external manually-operated switching mechanism requires additional costs, so this well-known tool cannot solve the problem of simplifying its switching.
Из SU 1059883 для описанного выше инструмента известно управляемое давлением воды устройство переключения с режима бурения на режим резки.From SU 1059883, for a tool described above, a water pressure-controlled device for switching from a drilling mode to a cutting mode is known.
Для этого в верхней части резака расположен переключающий механизм для перевода устройства с режима бурения на режим резки и обратно, включающий неподвижный и поворотный золотники. В одном отверстии неподвижного золотника расположен поршень, на который с одной стороны действует винтовая пружина, а с другой стороны - давление воды. Зубчатый участок поршня находится в соединении с шестерней вращающейся оси, которая поворачивает поворотный золотник при переключении на 90°.To do this, in the upper part of the torch there is a switching mechanism for transferring the device from the drilling mode to the cutting mode and vice versa, including a fixed and rotary spools. A piston is located in one hole of the fixed spool, on which a coil spring acts on one side and water pressure on the other. The toothed portion of the piston is connected to the gear of the rotating axis, which rotates the rotary valve when switching to 90 °.
Для переключения, например, с режима бурения на режим резки давление воды в инструменте понижается, так что пружина перемещает поршень, который через зубчатый участок поворачивает шестерню и вместе с ней через ось - поворотный золотник на 90°.To switch, for example, from the drilling mode to the cutting mode, the water pressure in the tool decreases, so that the spring moves the piston, which rotates the gear through the gear section and, together with it through the axis, rotates the spool by 90 °.
Если в режиме резки давление воды снова повышается, поршень перемещается в обратном направлении, а пружина сжимается. Чтобы обратное движение поршня не вызывало повторного переключения, шестерня содержит стопорно-храповое устройство для свободного хода поршня при обратном движении.If the water pressure rises again in the cutting mode, the piston moves in the opposite direction and the spring is compressed. To the reverse movement of the piston does not cause re-switching, the gear contains a locking-ratchet device for free piston stroke during reverse movement.
Расположение переключающего механизма, включающего неподвижный золотник и поворотный золотник, затрудняет работы по обслуживанию и легко вызывает сбои вследствие загрязнения встроенного переключающего механизма.The location of the switching mechanism, including the fixed slide valve and the rotary slide valve, complicates maintenance work and easily causes failures due to contamination of the built-in switching mechanism.
Из US 5816505 также известен инструмент такого же типа и такой же конструкции, что и описанный в SU 1120693, с помощью которого режимы бурения (сверления) или резки также осуществляются с возможностью выборочного и ручного переключения посредством распределительного диска (поворотного золотника), установленного с возможностью вращения на обтекаемом теле. Соответственно два отверстия обтекаемого тела также образуют доступ к сквозным каналам в нем. В зависимости от углового положения распределительного диска они подают воду к сверлильным и режущим соплам через отдельные кольцевые камеры.A tool of the same type and construction as described in SU 1120693 is also known from US 5,816,505, with which drilling (drilling) or cutting modes are also carried out with the possibility of selective and manual switching by means of a distribution disk (rotary slide valve) installed with the possibility of rotation on a streamlined body. Accordingly, the two openings of the streamlined body also form access to the through channels in it. Depending on the angular position of the distribution disk, they supply water to the drilling and cutting nozzles through separate annular chambers.
Для переключения инструмента с режима бурения на режим резки от вращающегося распределительного диска вниз через обтекаемое тело проходит управляющий шток, который для ручного переключения инструмента выступает внизу из корпуса. За счет ручного вращения управляющего штока распределительный диск поворачивается на 90°, так что при переключении оба закрытых до этого отверстия в обтекаемом теле, т.е. отверстия ведущих к сверлильным соплам сквозных каналов в режиме бурения, открываются, а оба свободных до этого отверстия, а именно отверстия ведущих к режущим соплам сквозных каналов, закрываются. Ручное переключение инструмента на его нижней стороне, который для этого приходится полностью извлекать из емкости с коксом, является сложным и сопряжено с перерывами в эксплуатации, а также со значительными трудовыми затратами. Кроме того, большие площади при рабочем давлении приходится герметично сжимать, а для переключения сначала почти полностью разгружать от давления.To switch the tool from the drilling mode to the cutting mode from the rotating distribution disc down through the streamlined body passes the control rod, which for manual switching of the tool protrudes from the bottom of the housing. Due to the manual rotation of the control rod, the distribution disk is rotated 90 °, so that when switching, both openings previously closed in the streamlined body, i.e. the openings of the through channels leading to the drilling nozzles in the drilling mode are opened, and both openings previously free, namely the openings of the through channels leading to the cutting nozzles, are closed. Manual switching of the tool on its lower side, which for this has to be completely removed from the coke tank, is difficult and involves interruptions in operation, as well as significant labor costs. In addition, large areas at operating pressure have to be hermetically compressed, and for switching, first, they are almost completely unloaded from pressure.
Один из вариантов включения такого инструмента, который обеспечивает автоматическое или управляемое давлением воды переключение с режимов бурения и резки за счет понижения рабочего давления воды, описан в патенте DE 10392866, а также в патенте US 6644567. При сохранении упомянутого выше распределения потока посредством вращающегося распределительного диска на верхней стороне неподвижного обтекаемого тела с открываемыми в зависимости от выбора режима бурения или резки и ведущими к соответствующим соплам сквозными каналами и кольцевыми камерами проходящий вниз через обтекаемое тело управляющий шток переключается не вручную, а посредством управляемого давлением воды переключающего устройства.One of the options for the inclusion of such a tool, which provides automatic or controlled by water pressure switching from drilling and cutting modes by lowering the working pressure of water, is described in DE 10392866, as well as in US 6644567. While maintaining the above flow distribution by means of a rotating distribution disk on the upper side of a stationary streamlined body with open channels and annular chambers that open, depending on the choice of drilling or cutting mode, and lead to respective nozzles and the control rod passing downward through the streamlined body is not switched manually, but by means of a water pressure-controlled switching device.
Переключающее устройство расположено, однако, в дополнительном переключающем корпусе, который внизу по отношению к рабочему положению инструмента прикреплен к его корпусу и в котором упомянутый управляющий шток продолжается посредством удлинения в качестве нижнего управляющего штока.The switching device, however, is located in an additional switching housing, which is lower in relation to the working position of the tool attached to its housing and in which said control rod continues by extension as a lower control rod.
Поршень, перемещаемый гидроцилиндром в коаксиальном нижнему управляющему штоку положении и в зависимости от давления воды, удерживает держатель исполнительного штифта при рабочем давлении в нижнем положении в переключающем корпусе против давления предварительно натяженных пружин. Держатель посредством, по меньшей мере, одного исполнительного штифта находится в зацеплении, по меньшей мере, с одной спиралеобразной канавкой исполнительной втулки, коаксиально закрепленной на нижнем управляющем штоке посредством втулки последнего. Внутри втулки управляющего штока выполненны упруго прижатые к зубцам на нижнем управляющем штоке собачки, которые в одном направлении вращения втулки управляющего штока заходят за зубцы и поворачивают нижний управляющий шток, а в другом направлении вращения втулки управляющего штока лишь упруго скользят вдоль зубцов нижнего управляющего штока (свободный ход).The piston, moved by the hydraulic cylinder in the coaxial lower control rod position and depending on the water pressure, holds the actuator pin holder at operating pressure in the lower position in the switching housing against the pressure of the pre-tensioned springs. The holder by means of at least one actuating pin is engaged with at least one helical groove of the actuating sleeve coaxially fixed to the lower control rod by means of the latter's sleeve. Inside the control rod sleeve, dogs are made elastically pressed against the teeth on the lower control rod, which in one direction of rotation of the control rod sleeve go beyond the teeth and rotate the lower control rod, and in the other direction of rotation of the control rod bush only glide elastically along the teeth of the lower control rod (free move).
Когда рабочее давление для переключения инструмента сильно понижено, а давление на кольцевой поршень соответственно сильно ослабевает, сжатые в нижнем положении пружины давят на держатель исполнительного штифта вверх. При этом исполнительная втулка поворачивается посредством исполнительного штифта на 90°. Втулка управляющего штока поворачивается вместе с ней и, в свою очередь, за счет зацепления собачка/зуб поворачивает нижний управляющий шток. Это вращательное движение нижнего управляющего штока воздействует через верхний управляющий шток на распределительный диск над обтекаемым телом, так что он также поворачивается на 90º, в результате чего открываются закрытые до сих пор распределительным диском отверстия сквозных каналов, а другие, до сих пор свободные отверстия, закрываются. Таким образом, переключение завершено. При повторном возрастании давления воды до рабочего давления держатель исполнительного штифта снова отжимается против усилия пружин, однако без повторного переключения, поскольку зацепление собачка/зуб отсутствует, так что возникает свободный ход, а обратное вращение втулки управляющего штока не передается на нижний управляющий шток.When the working pressure for switching the tool is greatly reduced, and the pressure on the annular piston weakens correspondingly, the springs compressed in the lower position press the actuator pin holder upwards. In this case, the actuating sleeve is rotated by an actuating pin 90 °. The control rod bush rotates with it and, in turn, due to the engagement of the dog / tooth, the lower control rod rotates. This rotational movement of the lower control rod acts through the upper control rod on the distribution disc above the streamlined body, so that it also rotates 90º, as a result of which openings of the through channels, still closed by the distribution disc, are opened, while others, still free openings, are closed . Thus, the switch is completed. When the water pressure rises again to the operating pressure, the holder of the actuator pin is again pressed against the force of the springs, however, without switching again, since there is no dog / tooth engagement, free movement occurs and reverse rotation of the control rod sleeve is not transmitted to the lower control rod.
Данное управляемое давлением воды переключающее устройство обуславливает значительное увеличение длины и массы инструмента, так что возрастают расходы на изготовление инструмента и обращение с ним. Другим недостатком остается недопустимо резкое понижение рабочего давления до минимального давления переключения перед переключением из-за возникающего в противном случае высокого трения между поверхностями распределительного диска и обтекаемого тела.This water pressure controlled switching device causes a significant increase in the length and weight of the tool, so that the cost of manufacturing the tool and handling it increases. Another disadvantage is the unacceptably sharp decrease in the operating pressure to the minimum switching pressure before switching due to otherwise high friction between the surfaces of the distribution disk and the streamlined body.
Компактная конструкция управляемого давлением жидкости инструмента описана в DE 3941953, где осевое движение осуществляющего подачу воды к сверлильным и режущим соплам поршня между верхним положением (резка) и нижним положением (бурение) вызвано кольцевым цилиндром в зависимости от гидравлического давления. Однако это давление создается через особые, ведущие в инструмент магистрали внешним источником гидравлического давления с соответствующим управлением для переключения. Использование дополнительного источника гидравлического давления с особыми, проложенными рядом с борштангой или на ней магистралями к инструменту и в инструменте обуславливает высокие конструктивные затраты и имеет дополнительный недостаток, состоящий в том, что особые магистрали могут быть легко повреждены в жестком режиме эксплуатации коксоудаляющей установки.The compact design of a fluid-pressure-controlled tool is described in DE 3941953, where the axial movement of the water supplying to the drill and cutting nozzles of the piston between the upper position (cutting) and the lower position (drilling) is caused by an annular cylinder depending on the hydraulic pressure. However, this pressure is created through special, leading to the tool line with an external source of hydraulic pressure with appropriate control for switching. The use of an additional source of hydraulic pressure with special lines located near the boring bar or on it to the tool and in the tool causes high structural costs and has the additional disadvantage that special lines can be easily damaged in the hard operating mode of the coke removal plant.
На практике требуется, чтобы с помощью коксоудаляющего инструмента можно было в максимально короткое время опорожнить заполненный коксом барабан. Это требование может быть выполнено с помощью инструмента, в котором для бурения и резки кокса используются создаваемые насосом высокого давления водяные струи с высоким кпд и который обеспечивает быстрое, а также простое переключение с режима бурения на режим резки. При этом затраты ручного труда должны поддерживаться минимальными.In practice, it is required that with the help of a coke removal tool, it is possible to empty the drum filled with coke as soon as possible. This requirement can be met with a tool that uses high-efficiency high-efficiency water jets created by a high-pressure pump for drilling and cutting coke, which provides quick and easy switching from drilling mode to cutting mode. At the same time, manual labor costs should be kept to a minimum.
Исходя из инструмента описанного выше типа, согласно изобретению, предложен инструмент для выгрузки кокса, у которого приводное устройство приводится в действие автоматически за счет аккумулятора давления в зависимости от изменений давления воды, во время которых рабочее давление воды понижается до давления переключения и давление переключения снова повышается до рабочего давления, переключающее устройство расположено в потоке воды из приточного канала и для вращения управляющего устройства на угол переключения содержит переключающий элемент, который при давлении переключения воды за счет приводного устройства линейно движется из неактивного положения поперек продольной оси корпуса в активное положение, а при возрастании давления воды выше давления переключения возвращается в неактивное положение в переключающем устройстве и связан со средствами для преобразования линейного движения во вращательное движение управляющего устройства.Based on the tool of the type described above, according to the invention, a tool for coke unloading is proposed, in which the drive device is automatically driven by a pressure accumulator depending on changes in the water pressure, during which the working water pressure decreases to the switching pressure and the switching pressure rises again to operating pressure, the switching device is located in the water stream from the supply channel and for switching the control device to the switching angle contains a switch a moving element that linearly moves from the inactive position across the longitudinal axis of the housing at the water switching pressure due to the drive device, and when the water pressure rises above the switching pressure, it returns to the inactive position in the switching device and is connected with means for converting linear motion into rotational motion control device.
В противоположность осуществляемому вручную переключению инструмента в WO 2005/105953 А1, согласно изобретению, предусмотренное для переключения с режима бурения на режим резки и обратно вращение управляющего устройства происходит автоматически в зависимости от давления воды в инструменте на необходимый для переключения угол с помощью переключающего устройства, которое расположено выше зоны разделения потока или над клапанным устройством, а именно в потоке воды из приточного канала. За счет этого компоненты переключающего устройства лежат свободно в притоке воды и непрерывно очищаются и смазываются. Потребность в площади невелика. Переключающий элемент связан со средствами, которые преобразуют его линейное движение во вращательное движение управляющего устройства.In contrast to the manual switching of the tool in WO 2005/105953 A1, according to the invention, the rotation of the control device provided for switching from the drilling mode to the cutting mode and vice versa occurs automatically depending on the pressure of the water in the tool to the angle necessary for switching using the switching device, which located above the flow separation zone or above the valve device, namely in the flow of water from the supply duct. Due to this, the components of the switching device lie freely in the water supply and are continuously cleaned and lubricated. The need for space is small. The switching element is associated with means that convert its linear motion into rotational motion of the control device.
Для переключения предпочтительно сильное понижение рабочего давления воды примерно с 300 бар, например, до 15 бар, которое называется ниже давление переключения.For switching, it is preferable that the operating pressure of the water be drastically lowered from about 300 bar, for example, to 15 bar, which is called below the switching pressure.
Направленное поперек продольной оси корпуса движение переключающего элемента обеспечивает компактное расположение переключающего устройства, так что удлинения корпуса не требуется. Первоначальная высота инструмента может быть, напротив, сохранена, как и прежняя конструкция и снабженное запорными элементами клапанное устройство инструмента, что, прежде всего, относится к инструменту, описанному в WO 2005/105953 А1 и что является положительным фактором. Однако изобретение никоим образом не ограничено этим инструментом. Напротив, оно может применяться повсеместно там, где для переключения инструмента изменение углового положения управляющего устройства для путей потока воды к сверлильному или режущему соплу вызвано вращением управляющего устройства.The movement of the switching element directed across the longitudinal axis of the housing provides a compact arrangement of the switching device, so that elongation of the housing is not required. The original tool height can, on the contrary, be preserved, as well as the previous design and the valve device of the tool provided with locking elements, which primarily relates to the tool described in WO 2005/105953 A1 and that is a positive factor. However, the invention is in no way limited to this tool. On the contrary, it can be used everywhere where, for switching a tool, a change in the angular position of the control device for water flow paths to the drilling or cutting nozzle is caused by the rotation of the control device.
Предпочтительно, чтобы для вращения управляющего устройства переключающий элемент находился в зацеплении с управляющей частью для преобразования линейного движения переключающего элемента во вращательное движение управляющего устройства.Preferably, to rotate the control device, the switching element is engaged with the control part to convert the linear motion of the switching element into rotational movement of the control device.
Предпочтительно также, чтобы управляющая часть была выполнена в виде управляющего профиля, с которым переключающий элемент приводится в зацепление посредством приводного устройства переключающего устройства для вращения управляющего устройства. При этом управляющий профиль может быть выполнен так, что преобразование линейного движения переключающего элемента во вращательное движение управляющего устройства протекает в режиме, согласованном с режимом работы управляющего устройства при переключении.It is also preferable that the control part is made in the form of a control profile with which the switching element is engaged by means of a drive device of the switching device for rotating the control device. In this case, the control profile can be made so that the conversion of the linear motion of the switching element into the rotational motion of the control device proceeds in a mode consistent with the operating mode of the control device during switching.
В принципе, для связи переключающего устройства и управляющей части управляющего устройства для преобразования линейного движения переключающего элемента во вращательное движение управляющего устройства рассматриваются различные средства, в простейшем случае закрепленная на переднем конце переключающего элемента зубчатая рейка, которая находится в зацеплении с зубчатым колесом в качестве управляющей части управляющего устройства. Вне зависимости от того, возникает ли длительное зацепление между управляющим профилем управляющего устройства и переключающим элементом или оно возникает только на время движения переключения, движение переключающего элемента происходит между активным и неактивным положениями в переключающем устройстве. Поскольку управляющее устройство вызывает движение клапанного устройства для изменения направления потока воды, переход переключающего элемента из неактивного положения в активное положение происходит при минимальном давлении переключения воды, чтобы поддерживать на минимальном уровне нагрузку и, в частности, трение непосредственно участвующих в переключении компонентов.In principle, various means are considered for coupling the switching device and the control part of the control device for converting the linear movement of the switching element into the rotational movement of the control device, in the simplest case, a gear rack fixed to the front end of the switching element, which is engaged with the gear wheel as the control part control device. Regardless of whether there is a prolonged engagement between the control profile of the control device and the switching element or it occurs only during the switching movement, the movement of the switching element occurs between the active and inactive positions in the switching device. Since the control device causes the valve device to move in order to change the direction of the water flow, the switching element switches from the inactive position to the active position with the minimum water switching pressure in order to keep the load and, in particular, the friction of the components directly involved in the switching, minimal.
Предпочтительно, чтобы переключающий элемент содержал установленный с возможностью линейного движения в приводном устройстве поршень с переключающим органом на его свободном конце, который при вращении управляющего устройства находится в зацеплении с его управляющим профилем. Поршень в приводном устройстве реагирует на давление переключения воды линейным движением, а переключающий орган на его свободном конце вызывает искомое вращение управляющего устройства, когда переключающий орган находится в зацеплении с управляющим профилем управляющего устройства во время линейного движения поршня.Preferably, the switching element comprises a piston mounted with the possibility of linear movement in the drive device with a switching body at its free end, which, when the control device rotates, is engaged with its control profile. The piston in the drive device responds to the pressure of the water switching in a linear motion, and the switching body at its free end causes the desired rotation of the control device when the switching body is engaged with the control profile of the control device during the linear movement of the piston.
Предпочтительно также, чтобы приводное устройство содержало цилиндр и установленный в нем с возможностью линейного движения, соединенный с переключающим элементом поршень, который находится под действием пружины, перемещающей его из неактивного положения в активное положение в случае возникновения давления переключения воды. Линейное движение переключающего элемента происходит за счет движения поршня в цилиндре. В неактивном положении поршень отведен назад, а пружина сжата. Когда давление воды для переключения инструмента понижается до давления переключения, пружина разжимается и перемещает поршень из неактивного положения в активное, в результате чего переключающий орган поршня входит в зацепление с управляющим профилем управляющего устройства и вызывает переключение.It is also preferable that the drive device comprises a cylinder and a piston mounted linearly therein and connected to a switching element, which is under the action of a spring which moves it from an inactive position to an active position in the event of a water switching pressure. The linear movement of the switching element is due to the movement of the piston in the cylinder. In the inactive position, the piston is retracted and the spring is compressed. When the water pressure for switching the tool is reduced to the switching pressure, the spring is opened and moves the piston from the inactive position to the active, as a result of which the piston switching organ engages with the control profile of the control device and causes a switch.
Предпочтительно, чтобы пружина и поршень удерживали переключающий орган во время переключения управляющего устройства в зацеплении с управляющим профилем и за счет включения давления, лежащего выше давления переключения, отжимались в неактивное положение. Пружина как часть приводного устройства должна быть согласована с действующим на поршень при давлении переключения усилием так, чтобы переключающий орган оставался в зацеплении с управляющим профилем на время движения переключения управляющего устройства, а поршень в конце движения переключения возвращался в неактивное положение, когда давление переключения снова превышено.It is preferable that the spring and piston hold the switching element during the switching of the control device in engagement with the control profile and are squeezed to the inactive position by switching on the pressure lying above the switching pressure. The spring as part of the drive unit must be aligned with the force acting on the piston at the switching pressure so that the switching body remains engaged with the control profile for the duration of the switching movement of the control device, and the piston returns to the inactive position at the end of the switching movement when the switching pressure is again exceeded .
Целесообразно чтобы угол переключения управляющего устройства составлял, в основном, 90°, а управляющий профиль имел для этого две отделенные перегородкой и расположенные зеркально-симметрично управляющие дуги, одна из которых предназначена для переключения потока воды с резки на бурение, а другая - с бурения на резку. В принципе, можно снабдить управляющий профиль только одной управляющей дугой, по которой переключающий орган при переключении проходит в одном направлении, а на обратном пути осуществляет следующий процесс переключения, причем на концах управляющей дуги происходит соответственно возвратно-поступательное движение переключающего элемента из активного положение в неактивное. Также возможно переключение управляющего устройства при прохождении управляющей дуги посредством переключающего органа при так называемом холостом ходе на его обратном пути. Однако, согласно изобретению, для выполнения режимов резки и бурения предназначены отдельные управляющие дуги, отделенные перегородкой.It is advisable that the switching angle of the control device is mainly 90 °, and the control profile has for this purpose two arcs separated by a partition and mirror-symmetrically arranged control arcs, one of which is designed to switch the water flow from cutting to drilling, and the other from drilling to cutting. In principle, it is possible to provide the control profile with only one control arc, along which the switching body passes in one direction during switching, and carries out the next switching process on the way back, with the reciprocating movement of the switching element from the active position to the inactive correspondingly . It is also possible to switch the control device during the passage of the control arc by means of a switching body during the so-called idling on its return path. However, according to the invention, separate control arcs separated by a partition are intended to perform cutting and drilling modes.
Целесообразно также, чтобы управляющий профиль был выполнен на сторонах, закрепленных на управляющем устройстве кронштейнов, которые противоположны переключающему органу в неактивном положении переключающего устройства так, чтобы переключающий орган приводился в зацепление с управляющим профилем. Несущие управляющий профиль кронштейны представляют собой преимущественно узкие профили, так что возникает лишь крайне низкое сопротивление для потока воды, протекающего через зону управляющего устройства.It is also advisable that the control profile was made on the sides fixed to the control device of the brackets, which are opposite to the switching body in the inactive position of the switching device so that the switching body is engaged with the control profile. The brackets carrying the control profile are predominantly narrow profiles, so that only an extremely low resistance arises for the flow of water flowing through the area of the control device.
Предпочтительно, чтобы переключающий орган был установлен с возможностью вращения на свободном конце поршня и удерживался в среднем исходном положении с возможностью упругого отклонения в сторону в двух направлениях. Такая установка переключающего органа создает больше свободного пространства при выполнении управляющего профиля, который перемещается переключающим органом во время его движения вдоль управляющего профиля для создания вращательного движения управляющего устройства. Однако из-за своего направленного к середине упругого удержания переключающий орган всегда возвращается в среднее исходное положение после вращательных движений или движений отклонения.Preferably, the switching body is mounted rotatably at the free end of the piston and is held in the middle initial position with the possibility of elastic deflection to the side in two directions. Such a setting of the switching body creates more free space when executing the control profile, which is moved by the switching body during its movement along the control profile to create a rotational movement of the control device. However, due to its elastic retention directed towards the middle, the switching body always returns to its middle initial position after rotational movements or deflection movements.
Предпочтительно также, чтобы движение поршня из неактивного положения в активное положение после посадки переключающего органа на управляющем профиле для непрерывного зацепления переключающего органа во время его относительного движения по управляющему профилю было связано с движениями отклонения переключающего органа. Таким образом, возможные движения отклонения переключающего органа накладываются на линейное движение поршня.It is also preferable that the movement of the piston from an inactive position to an active position after landing of the switching body on the control profile for continuous engagement of the switching body during its relative movement along the control profile is associated with deflection movements of the switching body. Thus, the possible movements of the deviation of the switching body are superimposed on the linear motion of the piston.
Удлиненная перегородка между обеими управляющими дугами управляющего профиля служат для того, чтобы после переключения инструмента привести переключающий орган в исходное положение для следующего процесса переключения.The elongated partition between the two control arcs of the control profile serves to bring the switching body to its original position after switching the tool for the next switching process.
В принципе, возможно расположение переключающего устройства в корпусе инструмента под зоной путей притока воды к сверлильным и режущим соплам, например за счет использования направленного вверх в зону отклонения потока клапанными компонентами связующего органа, например управляющего штока. Такой вариант выполнения может трактоваться как отдельное изобретение. Однако предпочтительно, чтобы переключающее устройство было расположено в корпусе инструмента выше зоны, в которой предусмотрено разделение путей притока воды в корпусе на сквозные каналы для воды, подаваемой к сверлильному соплу, и для воды, подаваемой к режущему соплу. Преимущества такого расположения уже были упомянуты выше.In principle, it is possible that the switching device is located in the tool body under the zone of water supply paths to the drilling and cutting nozzles, for example, by using the valve components of the connecting body directed upward into the flow deflection zone, for example, the control rod. Such an embodiment may be construed as a separate invention. However, it is preferable that the switching device is located in the tool body above the zone where separation of the water supply paths in the case into through channels for water supplied to the drilling nozzle and for water supplied to the cutting nozzle is provided. The advantages of this arrangement have already been mentioned above.
Предпочтительно также использование структуры, в соответствии с которой управляющее устройство установлено в корпусе инструмента с возможностью вращения на обтекаемом теле, в котором проходят сквозные каналы воды для сверлильного и режущего сопел.It is also preferable to use a structure in accordance with which the control device is mounted in the tool body with the possibility of rotation on a streamlined body, in which there are through water channels for the drilling and cutting nozzles.
Простое и компактное соединение между вращающимся управляющим устройством и обтекаемым телом достигается, прежде всего, за счет того, что на верхней стороне обтекаемого тела закреплен опорный стержень, на котором управляющее устройство установлено с возможностью вращения своей ступичной частью.A simple and compact connection between the rotating control device and the streamlined body is achieved, first of all, due to the fact that a support rod is fixed on the upper side of the streamlined body, on which the control device is mounted for rotation with its hub part.
Предпочтительно, чтобы были предусмотрены средства для выборочного закрывания и открывания отверстий сквозных каналов в зависимости от данного искомого режима бурения или резки инструмента.Preferably, means are provided for selectively closing and opening the openings of the through channels depending on the desired drilling or cutting mode of the tool.
Указанные средства состоят преимущественно из запорных элементов для закрывания отверстий сквозных каналов, а управляющее устройство содержит преимущественно направляющее устройство для перемещения запорных элементов при переключении потока воды. Такое выполнение обеспечивает уменьшение действия давления воды на преимущественно круглые запорные элементы, диаметр которых лишь незначительно превышает диаметр закрываемых отверстий сквозных каналов в противоположность клапанным устройствам с использованием дисков или плит, диаметр которых соответствует внутреннему диаметру корпуса. Тем не менее, изобретение применимо также в таких клапанных устройствах, если речь идет о создании вращательного движения для дискообразного неподвижного золотника.These means consist mainly of locking elements for closing the openings of the through channels, and the control device comprises mainly a guiding device for moving the locking elements when switching the water flow. This embodiment reduces the effect of water pressure on predominantly round locking elements, the diameter of which only slightly exceeds the diameter of the closed openings of the through channels, in contrast to valve devices using discs or plates, the diameter of which corresponds to the inner diameter of the housing. However, the invention is also applicable to such valve devices when it comes to creating a rotational movement for a disk-shaped stationary spool.
Целесообразно, чтобы содержащие управляющий профиль кронштейны были расположены над направляющим устройством управляющего устройства на последнем. Для этого несущие управляющий профиль кронштейны должны быть закреплены посредством опор на направляющем устройстве для перемещения запорных элементов. Таким образом, возникает компактный блок компонентов управляющего устройства, которые участвуют в преобразовании линейного движения поршня во вращательное движение управляющего устройства и в перемещении запорных элементов при переключении.It is advisable that the brackets containing the control profile are located above the guide device of the control device on the latter. To do this, the brackets supporting the control profile must be fixed by means of supports on the guide device to move the locking elements. Thus, a compact block of components of the control device arises, which are involved in converting the linear motion of the piston into the rotational movement of the control device and in the movement of the locking elements during switching.
Целесообразно также, чтобы направляющее устройство имело вдоль своей периферии рядом с сегментными отверстиями сегментные, открытые внизу камеры для перекрытия запорных элементов, а структура и положение кронштейнов были выбраны такими, чтобы сегментные отверстия оставались свободными для потока воды. Таким образом, при работе инструмента поток воды может беспрепятственно достигать отверстий сквозных каналов в зоне сегментных отверстий и затекать в них.It is also advisable that the guide device has along its periphery, next to the segment openings, segmented open chambers at the bottom for overlapping locking elements, and the structure and position of the brackets should be selected so that the segment openings remain free for water flow. Thus, when the tool is operating, the water flow can freely reach the openings of the through channels in the area of the segmented openings and flow into them.
Варианты осуществления изобретения более подробно поясняются ниже со ссылкой на фигуры, на которых:Embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the figures in which:
Фиг.1 изображает инструмент для измельчения кокса в продольном разрезе;Figure 1 depicts a tool for grinding coke in a longitudinal section;
Фиг.2 - инструмент согласно фиг.1 в сечении по линии II-II на фиг.1;Figure 2 - the tool according to figure 1 in cross section along the line II-II in figure 1;
Фиг.3 - вид в изометрии расположенного в инструменте из фиг.1 и 2 переключающего устройства с приводным устройством и взаимодействующим с управляющим устройством переключающим элементом для приведения в действие клапанного устройства;FIG. 3 is an isometric view of a switching device located in the tool of FIGS. 1 and 2 with a drive device and a switching element cooperating with the control device for actuating the valve device;
Фиг.4 - разрез взаимодействующих для управления закрыванием и открыванием сквозных каналов в инструменте, изображенном на фиг.1 и 2 компонентов, состоящих из переключающего устройства, приводного устройства, переключающего элемента, управляющего устройства и клапанного устройства;Figure 4 is a section of interacting to control the closing and opening of the through channels in the tool depicted in figure 1 and 2 components consisting of a switching device, a drive device, a switching element, a control device and a valve device;
Фиг.5а-5m - схематично изображают на виде сверху принцип работы переключающего устройства с приводным устройством и, прежде всего, управляющего устройства.Figa-5m - schematically depict in top view the principle of operation of the switching device with the drive device and, above all, the control device.
Изображенный на фиг.1 и 2 инструмент для измельчения кокса в барабане (не показан) содержит изготовленный в виде отливки корпус 2, в верхней части 3 которого с режущими соплами 4 (фиг.2) закреплена нижняя часть 5 со сверлильными соплами 6.The tool for grinding coke in a drum (not shown) shown in FIGS. 1 and 2 contains a
В корпусе 2 расположена вставка 7 в форме полого цилиндра с, в основном, цилиндрическим обтекаемым телом 10, через которое проходят сквозные каналы 8, 9 (см. также фиг.2), чьи верхние отверстия 13, 14 и 15, 16 (см. также фиг.3) попарно закрываются двумя дискообразными запорными элементами 17, 18 клапанного устройства 12. Клапанное устройство 12 замыкает проточный канал 19, в который впадает приточный канал 20, окруженный на верхнем конце фланцем 21.In the
С помощью фланца 21 инструмент 1 при работе закреплен на нижнем конце борштанги (не показана), через которую при работе инструмента 1 вода пропускается под высоким рабочим давлением, например в 300 бар, и направляется через инструмент 1. В зависимости от положения переключения управляющего устройства 28, соединяющего переключающее устройство 23 с клапанным устройством 12, вода подается через проточные каналы 8 и расширение 11 к сверлильным соплам 6 или через проточные каналы 9 - к режущим соплам 4 и выходит для бурения или резки кокса.With the help of the
Переключающее устройство 23 проходит от съемной крышки 24 корпуса 2, которая закреплена болтами 25 на его верхней части 3 и герметизирована соответствующими средствами, поперек продольной оси А инструмента 1 в его радиальном направлении до зоны управляющего устройства 28.The switching
В частности, на фиг.3 и 4 показано, что в отверстие 30 крышки 24 корпуса 2 вставлена клиновая ступица 31 для размещения клинового кольца 32 на конце поршня 33, для обеспечения свободного от проворачивания движения поршня 33 в цилиндре 34 вдоль поперечной оси В. Цилиндр 34 заделан в крышку 24 корпуса 2 и посредством уступа 35 при закреплении крышки 24 удерживается и герметизируется в верхней части 3 корпуса 2. Расположенное в центре крышки 24 отверстие закрыто и герметизировано заглушкой 38. Зацепление клиновых элементов клинового кольца 32 с соответствующим профилем клиновой ступицы 31 препятствует, как было упомянуто выше, провороту поршня 33 при осевом движении поршня 33 в цилиндре 34 и самой клиновой ступицы 31. Заделанные в отверстие цилиндра 34 направляющие ленты 36, 37 служат для того, чтобы поршень 33 мог легко скользить в цилиндре 34.In particular, FIGS. 3 and 4 show that a
Поршень 33 выполнен в виде открытого на конце в зоне клинового кольца 32 полого поршня, а в его продольной расточке 40 расположена служащая в качестве пружины сжатия и аккумулятора энергии винтовая пружина 39, которая в сочетании с поршнем 33 и цилиндром 34 образуют основную часть приводного устройства 26. Винтовая пружина 39 опирается одним концом на дно 41 продольной расточки 40, а другим концом - на основание 42 отверстия 30 в крышке 24 корпуса 2.The
Поршень 33 имеет на своем свободном конце суженный за счет уступа выступ 43, на который надета и на котором посредством винта 45 с цилиндрической головкой закреплена головная пластина 44.The
Головная пластина 44 перекрывает выступ 43 поршня 33 и имеет в этой зоне отверстия с опорными втулками 46, 47 для установки с возможностью вращения пальца 48. Последний проходит также через отверстие 49 в выступе 43 поршня 33, аксиально установлен и фиксирован вверху с помощью шайбы 50 и прочно сидящего в пальце 48 шплинта 51.The
Нижний конец вращающегося пальца 48 закреплен на присоединительном конце 52 переключающего органа 53, который проходит от зоны под головной пластиной 44 параллельно поперечной оси В поршня 33 вперед. Свободный конец переключающего органа 53 выполнен в виде головки 54 тюльпанообразного сечения. В головке 54 закреплен выступающий вниз переключающий штифт 55.The lower end of the
На передней стороне головной пластины 44 в показанном на фиг.3 положении в головную пластину 44 ввинчены два головных винта 56, 57, несущих между своими головками и передней стороной головной пластины 44 витые изгибные пружины 58, 59, прицепы 60, 61 которых прилегают к наружной стороне переключающего органа 53 под давлением пружин (фиг.3). За счет этого переключающий орган 53 в среднем положении удерживается параллельно оси В, однако с возможностью упругого отклонения в сторону в двух направлениях вокруг оси вращающегося пальца 48.On the front side of the
Переключающий штифт 55 переключающего органа 53 предназначен для зацепления с управляющим профилем 62 на двух кронштейнах 63, 64 управляющего устройства 28. Управляющий профиль 62 имеет на кронштейне 63 управляющую дугу 65 для переключения инструмента 1 на режим резки, а на кронштейне 64 - отделенную от нее посредством выступающей перегородки 67 (фиг.3) направляющую дугу 66 для переключения инструмента 1 на режим бурения, как это подробно поясняется ниже.The switching
За счет выполнения приводного устройства 26 в переключающем устройстве 23 поршень 33 с переключающим органом 53 на переднем конце отжимается в цилиндре 34 из активного положения на фиг.1, 3, 4, в котором преобладает давление переключения, пониженное примерно до 15 бар по сравнению с рабочим давлением воды в зависимости от расчета приводного устройства 26, в неактивное положение. Это происходит тогда, когда давление воды - обычно после произошедшего переключения инструмента 1 с режима бурения на режим резки или обратно - возрастает для продолжения работы инструмента 1 снова за пределами давления переключения.Due to the implementation of the
Действующее на поршень 33 возвратное усилие результирует из произведения площади сечения поршня 33 и возросшего давления воды. У всех остальных подвижных элементов переключающего устройства 23 не возникает избыточного давления, из которого результирует сжимающее усилие. При отжатии поршня 33 до упора клинового кольца 32 в дно 42 отверстия 30 винтовая пружина 39 в качестве аккумулятора энергии сжимается, и переключающий орган 53 почти прилегает к передней стороне цилиндра 34. Таким образом, переключающее устройство 23 со своими компонентами, в частности поршнем 33, занимает свое неактивное положение.The return force acting on the
Если рабочее давление воды в конце периода работы для переключения инструмента 1 с режима бурения на режим резки или обратно уменьшается, а давление переключения достигнуто или еще не достигнуто, действующее на поршень 33 сжимающее усилие падает ниже возвратного усилия винтовой пружины 39, так что последняя давит на поршень 33 из неактивного положения в активное. Это значит, что поршень 33 с переключающими деталями, которые он несет на своем свободном конце, движется влево (фиг.3 и 4), пока переключающий штифт 55 не войдет в зацепление с одной из управляющих дуг 65, 66 управляющего профиля 62 и продолжение движения переключающего штифта 55 не вызовет переключения режима бурения или резки инструмента 1, как это следует из продолжения описания управляющего 28 и клапанного 12 устройств.If the working water pressure at the end of the operating period for switching the tool 1 from the drilling mode to the cutting mode or vice versa decreases, and the switching pressure is achieved or not yet achieved, the compressive force acting on the
От соединительного участка кронштейнов 63, 64 в их плоскости отходит кронштейн 68, способствующий усилению и поддержанию конструкции. Кронштейны 63, 64, 68 закреплены на опорах 69, которые, в свою очередь, закреплены на направляющем устройстве 70. Как видно на фиг.1, 3, 4, оно имеет сегментные камеры 71, 72, которые перекрывают запорные элементы 17, 18 и между которыми выполнены сегментные отверстия 73. Сегментные основания 74, 75 камер 71, 72 направляющего устройства 70 перекрывают в любом положении бочкообразные на нижней и верхней сторонах, дискообразные запорные элементы 17, 18, как и в показанном на фиг.4 рабочем режиме «резки», если запорные элементы 17, 18 закрывают ведущие к сверлильным соплам 6 сквозные каналы 8. За счет установки держателя камер 71, 72 между ними и верхней стороной обтекаемого тела 10 возникает зазор 76.From the connecting portion of the
На верхней стороне обтекаемого тела 10 в коаксиальном ему положении в соответствующее резьбовое отверстие 79 обтекаемого тела 10 резьбовым участком 78 своего нижнего конца прочно ввинчен опорный палец 77. На нем с возможностью вращения через радиальную опорную втулку 80 и аксиально-радиальную опорную втулку 81 установлена несущая направляющее устройство 70 ступичная часть 82. Таким образом, любое вызванное переключающим штифтом 55 смещение управляющего профиля 62 или соответствующей управляющей дуги 66 или 67 легко преобразуется во вращательное движение управляющего устройства 28 с направляющим устройством 70 для перемещения запорных элементов 17, 18.On the upper side of the
На фиг.5а-5m с помощью упрощенной модели деталей переключающего 23 и управляющего 28 устройств на виде сверху поясняется процесс движения при переключении инструмента 1 с режима резки на режим бурения и обратно, причем одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые детали на описанных выше фигурах, а используемые на фиг.5а ссылочные позиции относятся к соответствующим деталям на фиг.5-5m, если они не использованы на этих фигурах.On figa-5m using a simplified model of the parts of the switching 23 and the
На фиг.5а переключающее устройство 23 находится при рабочем давлении в неактивном положении. Это значит, что поршень 33 с переключающим органом 53 отведен назад. Переключающий штифт 55 не находится в зацеплении ни с одним участком управляющего профиля 62 кронштейнов 63,64. Сам переключающий орган 53 удерживается витыми изгибными пружинами 58, 59 в среднем положении, т.е. параллельно оси В цилиндра 34. Вода, протекающая из приточного канала 20 (фиг.1) через проточный канал 19, может свободно и беспрепятственно течь через большие сегментные отверстия 73 между основаниями 74, 75, которые закрывают сверху камеры 71, 72 (фиг.4), в отверстия 15, 16 сквозных каналов 9, а оттуда - к режущим соплам 4 (не показаны).5 a, the switching
Если в инструменте 1 на фиг.5а рабочее давление воды для его переключения понижается до давления переключения или еще ниже, то поршень 33 под действием винтовой пружины 39 (не показана) выдвигается из цилиндра 34, как это показано на фиг.5b. При этом переключающий штифт 55 входит в зацепление сначала с перегородкой 67, а затем с управляющей дугой 66 (не показана), которая служит для переключения на бурение, причем на движение переключающего органа 53 вперед накладывается его вращательное движение вокруг пальца 48.If in the tool 1 in FIG. 5a, the operating pressure of the water for switching it decreases to a switching pressure or even lower, then the
Это движение переключающего органа 53 со скольжением его переключающего штифта 55 вдоль управляющей дуги 66 (не показана) управляющего профиля 62 продолжается также в промежуточном положении на фиг.5с.This movement of the switching
Однако в этом промежуточном положении переключение инструмента 1 с режима резки на режим бурения уже началось за счет того, что переключающий штифт 55 поворачивает кронштейны 63, 64, 68 и, тем самым, управляющее устройство 28 по часовой стрелке, продолжая скользить вдоль управляющей дуги 66 (не показана) под действием созданного винтовой пружиной 39 (не показана) сжимающего усилия. При этом сегментные основания 74, 75 и лежащие между ними сегментные отверстия 73 повернуты по часовой стрелке на определенный угол, в результате чего отверстия 15, 16 сквозных каналов 9 уже частично закрыты. При этом поршень 33 выдвинут дальше вперед относительно промежуточного положения на фиг.5b.However, in this intermediate position, the switching of the tool 1 from the cutting mode to the drilling mode has already begun due to the fact that the switching
На фиг.5d продолжается вращательное движение управляющего устройства 28.5d, the rotational movement of the
На фиг.5е переключение закончено. Поршень 33 полностью выдвинут. Сегментные основания 74, 75 полностью закрывают отверстия 15, 16 сквозных каналов 9. Это значит, что запорные элементы 17, 18 (не показаны) закрыли отверстия 15, 16, а сегментные отверстия 73 открыли отверстия 13, 14 сквозных каналов 8, в результате чего путь воды под давлением к сверлильным соплам 6 открыт.5e, the switching is completed. The
Переход от промежуточного положения на фиг.5е к неактивному положению переключающего устройства 23 на фиг.5f происходит при давлении, лежащем выше давления переключения. За счет этого поршень 33 в цилиндре 34 снова движется обратно, а винтовая пружина 39 сжимается. При этом поршень 33 отводит переключающий орган 53 в исходное положение (фиг.5g), в котором он находится напротив управляющей дуги 65, так что при следующем выдвигании поршня 33 с переключающим органом 53 происходит переключение на режим резки. Чтобы при следующем процессе переключения переключающий орган 53 достиг управляющей дуги 65, перегородка 67 между управляющими дугами 65 удлинена вперед (фиг.5h), и это препятствие переключающий орган 53 может преодолеть при переходе от промежуточного положения на фиг.5f к положению на фиг.5g за счет своего упругого отклонения, когда переключающий штифт 55 проходит путь вдоль перегородки 67 до ее конца. Витые изгибные пружины 58, 59 возвращают переключающий орган 53 после его отклонения в среднее на фиг.5g и выпрямленное положение, в котором он находится напротив управляющей дуги 65 для следующего процесса переключения.The transition from the intermediate position in FIG. 5e to the inactive position of the
На основе предшествующего описания становится ясно, что изображенный на фиг.1 и 2 инструмент 1 надежным образом только за счет понижения рабочего давления на давление переключения очень легко переключается с режима бурения на режим резки и обратно без необходимости ручного вмешательства.Based on the foregoing description, it becomes clear that the tool 1 depicted in FIGS. 1 and 2 in a reliable manner only by lowering the operating pressure to the switching pressure is very easily switched from the drilling mode to the cutting mode and vice versa without the need for manual intervention.
На фиг.5h-5m изображен следующий процесс переключения с соответствующими промежуточными положениями, во время которого инструмент снова переключается с режима бурения на режим резки.Figures 5h-5m show the following switching process with corresponding intermediate positions, during which the tool again switches from drilling mode to cutting mode.
Claims (18)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102007063329.9 | 2007-12-28 | ||
| DE200710063329 DE102007063329B3 (en) | 2007-12-28 | 2007-12-28 | Tool for crushing coke |
| PCT/EP2008/010864 WO2009083171A2 (en) | 2007-12-28 | 2008-12-18 | Tool for size-reducing coke |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009135617A RU2009135617A (en) | 2011-03-27 |
| RU2470063C2 true RU2470063C2 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=40565091
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009135617/05A RU2470063C2 (en) | 2007-12-28 | 2008-12-18 | Coke crusher |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2685948C (en) |
| DE (1) | DE102007063329B3 (en) |
| RU (1) | RU2470063C2 (en) |
| WO (1) | WO2009083171A2 (en) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2534078C2 (en) | 2010-09-23 | 2014-11-27 | Рурпумпен Гмбх | Coke grinder |
| DE102014101985B3 (en) * | 2014-02-17 | 2015-05-07 | Ruhrpumpen Gmbh | Tool for crushing coke |
| CN103835653B (en) * | 2014-03-25 | 2016-03-02 | 中国石油大学(北京) | Self-advancing type landwaste abrasive material direct rotary mixing jet drill bit |
| CN106150495B (en) * | 2016-06-29 | 2018-05-22 | 河南理工大学 | Mixed abrasive high pressure water-jet joint-cutting device and method after rock deep-hole |
| CN109674553A (en) * | 2019-01-28 | 2019-04-26 | 南京万畅信息工程有限公司 | A kind of desk-top tooth flusher |
| CN113289990B (en) * | 2021-05-21 | 2022-03-04 | 长安大学 | Dredging equipment for small-diameter drainage blind pipe of tunnel and working method of dredging equipment |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1059883A1 (en) * | 1982-04-12 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я В-2223 | Hydraulic cutting tool gru-6d |
| RU2206593C1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-06-20 | Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки АН Республики Башкортостан | Hydraulic cutter |
| US6644567B1 (en) * | 2002-06-28 | 2003-11-11 | Flowserve Management Company | Remotely operated cutting mode shifting apparatus for a combination fluid jet decoking tool |
| WO2005105953A1 (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-10 | Ruhrpumpen Gmbh | Tool for comminuting coke |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1120693A1 (en) * | 1982-04-23 | 1985-05-30 | Предприятие П/Я В-2223 | Hydraulic cuttur |
| US4738399A (en) * | 1985-11-25 | 1988-04-19 | Dresser Industries, Inc. | Decoking tool |
| FR2640992B1 (en) * | 1988-12-26 | 1993-07-02 | Inst Francais Du Petrole | |
| US5794729A (en) * | 1996-01-16 | 1998-08-18 | Spiralex Corporation | Coker unit drilling equipment |
| US5816505A (en) * | 1997-04-17 | 1998-10-06 | Ingersoll-Dresser Pump Company | Fluid jet decoking tool |
-
2007
- 2007-12-28 DE DE200710063329 patent/DE102007063329B3/en not_active Expired - Fee Related
-
2008
- 2008-12-18 RU RU2009135617/05A patent/RU2470063C2/en not_active IP Right Cessation
- 2008-12-18 CA CA2685948A patent/CA2685948C/en not_active Expired - Fee Related
- 2008-12-18 WO PCT/EP2008/010864 patent/WO2009083171A2/en active Application Filing
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1059883A1 (en) * | 1982-04-12 | 1985-02-15 | Предприятие П/Я В-2223 | Hydraulic cutting tool gru-6d |
| RU2206593C1 (en) * | 2002-01-31 | 2003-06-20 | Государственное унитарное предприятие Институт нефтехимпереработки АН Республики Башкортостан | Hydraulic cutter |
| US6644567B1 (en) * | 2002-06-28 | 2003-11-11 | Flowserve Management Company | Remotely operated cutting mode shifting apparatus for a combination fluid jet decoking tool |
| WO2005105953A1 (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-10 | Ruhrpumpen Gmbh | Tool for comminuting coke |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2009083171A3 (en) | 2009-10-29 |
| CA2685948A1 (en) | 2009-07-09 |
| RU2009135617A (en) | 2011-03-27 |
| WO2009083171A2 (en) | 2009-07-09 |
| CA2685948C (en) | 2016-06-21 |
| DE102007063329B3 (en) | 2009-06-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2470063C2 (en) | Coke crusher | |
| RU2534078C2 (en) | Coke grinder | |
| US6644567B1 (en) | Remotely operated cutting mode shifting apparatus for a combination fluid jet decoking tool | |
| CN103084610A (en) | Pressure medium controlled reaming device with piston-cylinder unit | |
| US8002204B2 (en) | Decoking tool | |
| US7819343B2 (en) | Decoking tool | |
| CA2755988A1 (en) | Non-rising electric actuated valve operator | |
| EP1603711B1 (en) | Impact device with a rotatable control valve | |
| CA2892971A1 (en) | Downhole pulse generating device for through-bore operations | |
| NO315132B1 (en) | Valve unit for downhole flow control | |
| US20040112587A1 (en) | Expandable downhole tool | |
| CN105569609A (en) | While-drilling bypass valve | |
| RU2542263C2 (en) | Remotely controlled device of mode switching for combined liquid jet instrument for decoking and instrument containing said device | |
| US7287739B2 (en) | Fast closing well choke | |
| CN103097654A (en) | Improved rock drill | |
| CA1083302A (en) | Water powered waste disposal unit | |
| CN217233487U (en) | Drilling guide command pulse signal downloading execution device and system | |
| US20110011648A1 (en) | Tool for cutting coke and other hard materials in drums | |
| WO2023121474A1 (en) | A wiper tool | |
| CN103597263A (en) | Auxiliary valve controlled self-cleaning main valve | |
| JP2000325905A (en) | Apparatus for cleaning can | |
| CA2690066C (en) | Tool for cutting up coke | |
| CN113217636B (en) | Stop valve | |
| CN117469418A (en) | Wear-resistant C-shaped two-piece ball valve | |
| GB2205629A (en) | Valve override mechanism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181219 |