Виброгрейфер для проходки шурфов

 

Изобретение относится к области горной пром-сти и позволяет снизить энергоемкость при проходке шурфов. Виброгрейфер включает корпус (К) 4, основной и дополнительный вибраторы I, 2, опорную плиту.5 с центральным отверстием 6 некруглой формы и виброударный стакан 7 с лопастями (Л) 9. Причем К 4 скреплен со стаканом 7, плитой 5 и направляющими 23. В общем К 3 вибраторов 1, 2, подвижно размещенном в К 4, установлен механизм привода Л 9 в виде гайки (Г) 18 и If СЛ 30 1 г5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И> (5D 4 Е 02 F 3/413, E 21 В 7/24

-- -;«>q ц

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ВИБРОГРЕЙФЕР ДЛЯ ПРОХОДКИ ШУРФОВ (57) Изобретение относится к области горной пром-сти и позволяет снизить энергоемкость при проходке шурфов.

Виброгрейфер включает корпус (К) 4, основной и дополнительный вибраторы

1, 2, опорную плиту 5 с центральным отверстием 6 некруглой формы и виброударный стакан 7 с лопастями (Л) 9 °

Причем К 4 скреплен со стаканом 7, плитой 5 и направляющими 23. В общем

К 3 вибраторов 1, 2, подвижно размещенном в К 4, установлен механизм привода Л 9 в виде гайки (Г) IS u

21

26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3897527/22-03 (22) 11.04 ° 85 (46) 23.05.87. Бюл. ¹ 19 (71) Московский геолого-разведочный институт им. Серго Орджоникидзе и

Производственное геологическое объединение "Центргеология" (72) С.А,Брылов, Ш.Б.Багдасаров, И.И.Толокнов, И.П.Петров, В.В.Шаркевич, Г.Д.Поляков и E,В.Перекатов (53) 621.86.063(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1247499, кл. Е 21 В 7/24, 1985.

Авторское свидетельство СССР № 1068585, кл. Е 21 В 7/24, 1982.

1б

11

2Z

2У

12

1312146 штока 16 некруглого сечения с резьбовым хвостовиком 17. На штоке 16 между подвижной в осевом направлении

Г 18 и плитой 5 установлена с возможностью вращения опорная втулка 21.

Цодвижная траверса 11 размещена в

К 4 и соединена с ползунами 22, штоком 16 и с Л 9 — тягами 12. При опускании виброгрейфера и левом вращении

Л 9 калибруют призабойную зону шурфа.

Затем Л 9 внедряют в породу. При их правом вращении К 3 поворачивается, а Г 18 опускается. В результате К 3 ударяется о плиту 5 и передает осеИзобретение относится к горной промьппленности, а именно к конструкциям инструментов для проходки шурфов при геолого-разведочных работах.

Цель изобретения — снижение энер- 5 гоемкости при проходке шурфов.

На чертеже изображен виброгрейфер для проходки шурфов, общий вид.

Виброгрейфер состоит из основного

1 и дополнительного 2 вибраторов, общий корпус 3 которых подвижно размещен с возможностью вращения и осевого перемещения в корпусе 4 виброгрейфера, опорной плиты 5 с центральным отверстием 6 некруглой формы, закреп15 ленной к нижней части корпуса 4, виброударного стакана 7, жестко присоединенного к нижнему торцу корпуса 4 с башмаком 8, лопастей 9 клиновой формы, установленных посредством шар20 киров 10 в пазах башмака, подвижной траверсы 11, установленной в корпусе

4 и соединенной с помощью тяг 12, имеющих шарниры 13 с.лопастями 9,при-25 водной штанги 14, соединенной с корпусом 3 посредством шариковой муфты ограничения момента 15, и механизма привода лопастей.

Механизм привода лопастей содер- 30 жит шток 16 некруглого сечения, установленный с небольшим зазором в некруглом отверстии 6 опорной плиты 5, и резьбовой хвостовик 17 штока, на который навернута гайка 18, установленная в общем корпусе 3 вибраторов вое усилие на забой Л 9 до упора Г 18 во втулку 21. Далее Г 18 поднимает хвостовик 17, траверсу 11 и сводит

Л 9. Одновременно работает вибратор

1, а Г 18 с втулкой 21 вращаются, .

При этом не возникает эффекта шевеления" Л 9, увеличивающего затраты мощности виброгрейфера. При его подьеме в ходе левого вращения К 3, Г 18 поднимается, а стакан 7 опускается, Включается вибратор 2. Шток 16 и траверса 11 опускаются, открывая Л 9, фиксируюшиеся в этом положении Г 18.

1 з.п. ф-лы, 1 ил. с воэможностью перемещения по шпоночным выступам 19. Соосно штоку 16 и резьбовому хвостовику 17 на опорной плите 5 с помощью подшипника 20 установлена опорная втулка 2I на верхний торец которой упирается гайка 18.

Нижняя часть штока 16 жестко соединена с траверсой ll, а ползуны 22 траверсы могут скользить по направляющим 23, приваренным к внутренней поверхности корпуса 4 виброгрейфера.

Нижний торец корпуса 3, в котором размещены вибраторы 1 и 2, выполнен в виде кольцевого бойка 24, а в средней части корпус имеет роликовую опору 25 этих вибраторов. Опорная плита

5 скреплена с кулачковой опорой 26 основного вибратора l и с наковальней 27, взаимодействующей с бойком

24 ° Дополнительный вибратор 2 имеет кулачковую опору 28 (не обозначена) для взаимодействия с роликовой опорой 25. В общий корпус 3 вибраторов встроен обратный клапан 29. К наружной поверхности корпуса 4, в ее верхней части, прикреплены упоры 30.

Виброгрейфер для проходки шурфов работает следующим образом.

Виброгрейфер на приводной штанге

14 опускают вниз и устанавливают на расстоянии 0,5-1,0 м от забоя. TIocредством вращателя базовой машины (не показана) через приводную штангу

l4 и муфту 15 левое вращение сообщают общему корпусу 3 вибраторов. От кор1312146

3 пуса 3 через роликовую опору 25 и кулачковую опору 26 вращение передается виброударному стакану 7 и лопастям 9. При левом вращении лопастей 9 и опускании грейфера на забой производится калибрование призабойной части шурфа, в том числе перемещения горной породы из периферийной части забоя к центру.

Сведению лопастей препятствует ре- 10 акция породы забоя благодаря клиновой форме сечения лопастей, а также фиксации резьбовым хвостовиком 17 и гайкой IS траверсы 1! от перемещения.

После калибрования призабойной части шурфа предварительно внедряют лопасти в породу забоя.

Способ внедрения зависит от типа породы и приводного оборудования: напорным усилием гидравлики базовой 20 машины или напорным усилием веса виброгрейфера, "клюющим" способом путем сбрасывания виброгрейфера, установкой виброгрейфера на забой с включением правого вращения для привода ос-25 новного вибратора. Возможно и внедрение лопастей путем последовательного применения двух из перечисленных выше способов. При включении правого вращения работа виброгрейфера протекает в следующей последовательности.

Корпус 3 начинает проворачиваться относительно виброударного стакана 7 и кулачковой опоры 26. При этом гайка 18 начинает перемещаться вниз вдоль выступов !9 корпуса 3 до того момента, когда ролики опоры 25 корпуса 3 входят в зацепление с кулачками опоры 26. Далее гайка 18 продолжает 4 перемещаться вниз, а роликовая опора

25, перемещаясь по кулачковой опоре

26, поднимает и сбрасывает корпус 3 на наковальню 27 опорной плиты 5.

Между ударами, в момент падения кор- 45 пуса 3, осевое усилие (напор), передающееся на забой лопастями, равно весу виброударного стакана 7 и всех деталей, установленных на нем, а во время перемещения роликовой опоры 25 по кулачковой 26 и контакта бойка 24 с наковальней 27 усилие напора может складываться из действия веса всего виброгрейфера и напора средств пода.чи инструмента на забой базовой машины. При вращении корпуса 3 частота ударов зависит от конструкции кулачковой опоры и числа оборотов приводной штанги.

Энергия единичных ударов зависит от высоты кулачков опоры 26 и осевого усилия, передаваемого через приводную штангу. При падении бойка 24 на наковальню 27, а также при взаимодействии роликовой 25 и кулачковой

26 опор за счет сил трения возникают крутящие моменты, являющиеся причиной появления крутильных импульсов и колебаний. С момента вхождения в контакт роликовой опоры 25 с кулачко вой 26 до упора гайки 18 в опорную втулку 21 продолжается прямое внедрение лопастей 9 в породу. На этом этапе работы виброгрейфера количество ударов и время работы вибратора зависит соответственно от длины участка резьбового хвостовика 17 между его отметкой при вхождении роликовой опоры 25 в зацепление с кулачковой опорой 26 до упора гайки 18 в опорную втулку 21, шага резьбы хвостовика и гайки, а также частоты вращения приводной штанги.

Далее гайка 18 поднимает хвостовик 18 со штоком 16, траверсу ll u сводит лопасти 9 с одновременной работой основного вибратора 1, при этом гайка 18 вместе с втулкой 21 вращается на подшипнике 20.

Момент закрытия лопастей определяют по изменению мощности на.вращение приводной штанги (при полностью закрытом виброгрейфере происходит его проворачивание на забое), а также по звуку, издаваемому срабатываемой муфтой ограничения момента 15 (если лопасти полностью не закрылись и остались частично внедренными в породу). Последний случай наблюдается в практике при разработке валунных отложений.

Одновременное сведение лопастей и работа вибратора 1 происходит, таким образом, без эффекта "шевеления" лопастей, который возникает при жесткой связи лопастей с корпусом 3 че- рез тяги 12, .траверсу 11, шток, резьбовой хвостовик и гайку. При "шевелеIf нии лопастей происходит быстрое сжатие монолита породы между лопастями, а усилие, возникающее при сжатии, передается через тяги, траверсу, шток, корпус на роликовую опору. Такое резкое и многократное сжатие лопастей приводит к дополнительным затратам мощности на работу виброгрейфера. Отсутствие этого эффекта

l3l2l46

Формула изобретения осевого перемещения, а шток скреплен с траверсой.

2. Виброгрейфер по п.l, о т л и— ч а ю шийся тем, что общий корпус основного и дополнительного вибраторов снабжен обратным клапаном.

Составитель Л.Черепенкина

Техред Л.Олейник Корректор А.Тяско

Редактор M,Áëàíàð

Заказ 1939/26

Тираж 607 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 обусловлено подвижной установкой гайки в корпусе. Так как при работе вибратора 1, при его взведении, объем внутренней полости корпуса 3 резко увеличивается, то в эту полость через 5 клапан 29 поступает воздух. При срабатывании вибратора объем корпуса резко уменьшается и воздух выбрасывается через кольцевой зазор между корпусом 3 и дополнительным вибрато- 10 ром 2, препятствуя попаданию разрушенной породы во внутреннюю полость виброгрейфера.

После закрытия лопастей виброгрей- 15 фер поднимают на поверхность. При этом упоры 30 входят в контакт с упорами рамы базовой машины (не показаны) и при левом вращении приводной штанги фиксируют от праворачивания 20 корпус виброгрейфера. В ходе левого вращения корпуса 3 гайка 18 поднимается вверх по хвостовику 17. При этом виброударный стакан 7 опускается вниз и вводит в зацепление кулачковую опору 28 дополнительного вибратора 2 с роликовой опорой 25. Включение дополнительного вибратора 2 способствует интенсивной разгрузке породы. Далее гайка 18, поднимаясь по 30 хвостовику 17, дает возможность штоку 16 и траверсе 11 опускаться вниз, тем самым обеспечив открытие лопастей 9, При продолжении вращения гайка 18 поднимается вверх до упора в 35 корпус 3 и принудительно подает хвостовик 17 вниз и фиксирует лопасти 9 в открытом состоянии. Ограничение крутящего момента обеспечивается муфтой 15. По звуку ее срабатывания on- 40 ределяют момент полного открытия грейфера.

1, Виброгрейфер для проходки шурфов, включающий основной и дополнительный вибраторы, общий корпус. которых подвижно размещен в корпусе виброгрейфера, опорную плиту .с центральным отверстием, закрепленную в верхней части корпуса виброгрейфера, виброударный стакан, скрепленный с корпусом виброгрейфера, лопасти, шарнирно установленные на виброударном стакане, подвижную траверсу, размещенную в корпусе виброгрейфера и соединенную с лопастями посредством тяг, и механизм привода лопастей, выполненный в виде гайки, установленной в общем корпусе основного и до олнительного вибраторов, и штока некруглого сечения, имеющего резьбовой хвостовик, на котором установлена гайка, отличающийся тем, что, с целью снижения энЕргоемкости, он снабжен опорной втулкой, установленной с возможностью вращения на штоке между гайкой и опорной плитой, направляющими, прикрепленными к внутренней поверхности корпуса виброгрейфера, и ползунами, скрепленными с траверсой для ее осевого перемещения по направляющим, при этом центральное отверстие опорной плиты выполнено некруглой формы с возможностью осевого перемещения штока, гайка установлена в общем корпусе основного и дополнительных вибраторов с возможностью