Бурильная машина

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цель изобретения - повышение долговечности машины за счет снижения нагрузки на гидродвигатель подачи. Машина содержит шпиндель с режущим инструментом 8 и гидродвигателями (ГД) врашения 1 и подачи 2. Параллельно ГД 1 и 2 подключены к напорной магистрали и каждый из ГД связан со сливом через основной регулируемый дроссель 4, предназначенный для быстрого отвода инструмента 8. На каретке 22 установлены приводная 13 и опорная 20 звездочки. Звездочка 13 кинематически связана с ГД 1. Выходной вал ГД 1 связан с подаюшим ме.ханизмом 15, выполнен в виде приводных 13, 16, опорных 19, 20 и натяжных 17, 18 звездочек. Звездочки 16-19 установлены на неподвижных паправляюших 21. Звездочка 16 кинематически связана с ГД 2. Все звездочки 13, 16 - 19 охвачены бесконечным гибким элементом. В напорной магистрали ГД 2 установлен дополнительный регулируемый дроссель 5, для гашения давления, создаваемого насоеом маслостанции и снижения динамических нагрузок на валах ГД 1, 2 в момент запуска машины. Дроссель 5 сблокирован с дросселем 6, установленным в ГД 2, параллельно которому включен обратный клапан 7 для подпитки ГД 2 от давления слива и для исключения кавитации в схеме гидропривода машины. Вход клапана 7 подключен к сливной магистрали за дросселем 6, а выход - к напорной магистрали между дросселем 5 и ГД 2. Выходной вал ГД 1 вращает шпиндель с инструментом 8 через шестерни 9, 10. коническую пару, звездочки 13, элемент 14 и подающий механизм 15. 1 ил. 5S (Л со го о о 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1320406 А 1 (51) 4 Е 21 С 1/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4011020/22-03 (22) 20.01.86 (46) 30.06.87. Бюл. № 24 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) Г. М. Водяник, А. Н. Дровников, А. П. Алиферов, Н. В. Демченко и В. М. Бондарев (53) 622.233.056 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 905444, кл. E 21 С 1/02, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1078050, кл. Е 21 С 1/02, 1982. (54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения — повышение долговечности машины за счет снижения нагрузки на гидродвигатель подачи. Машина содержит шпиндель с режущим инструментом 8 и гидродвигателями (ГД) вращения 1 и подачи 2. Параллельно ГД 1 и 2 подключены к напорной магистрали и каждый из ГД связан со сливом через основной регулируемый дроссель 4, предназначенный для быстрого отвода инструмента 8. На каретке 22 установлены приводная !3 и опорная 20 звездочки. Звездочка !3 кинематически связана с ГД 1. Выходной вал ГД 1 связан с подающим механизмом 15, выполнен в виде приводных 13, 16, опорных 19, 20 и натяжных 17, 18 звездочек. Звездочки

16 — 19 установлены на неподвижныi направляющих 21. Звездочка 16 кинематичсски связана с ГД 2. Все звездочки 13. 16—

19 охвачены бесконечным гибким элементом.

В напорной магистрали ГД 2 установлен дополнительный регулируемый дроссель 5, для гашения давления, создаваемого насосом маслостанции и снижения динамических нагрузок на валах ГД 1, 2 в момент запуска машины. Дроссель 5 сблокирован с дросселем 6, установленным в ГД 2, параллельно которому включен обратный клапан 7 для подпитки ГД 2 от давления слива и для исключения кавитации в схеме гндропривода машины. Вход клапана 7 подключен к сливной магистрали за дросселем 6, а выход —к напорной магистрали между дросселсм 5 и ГД 2. Выходной вал ГД 1 вращает шпиндель с инструментом 8 через шестерни 9, 10, коническую пару, звездо кн 13, элемент 14 и подающий механизм 15. ил.

1320406

10

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурильным машинам вращательного действия.

Целью изобретения является повышение долговечности бурильной машины за счет снижения нагрузки на гидродвигатель подачи.

На чертеже представлена принципиальная гидрокинематическая схема предлагаемой бурильной машины.

Бурильная машина включает гидродвигатели вращения 1 и подачи 2 шпинделя постоянной производительности, параллельно подключенные к напорной гидролинии 3 насоса маслостанции (на чертеже не показан), регулируемые дроссели 4, 5 (дополнительный) и 6, соответственно установленные в гидролинии слива гидродвигателя 1 вращения шпинделя, в напорной и сливной магистралях гидродвигателя 2 подачи шпинделя, обратный клапан 7, подключенный параллельно гидродвигателю 2 подачи и управляющему дросселю 6, шпиндель с режущим инструментом 8.

Выходной вал гидродвигателя 1 вращения шпинделя посредством зубчатой пары (шестерен 9 и 10 внутреннего зацепления) связан со шпинделем с режущим инструментом 8 и одновременно через коническую пару (шестерни 11 и 12) и звездочку 13 вращателя — с бесконечной цепью 14 подающего механизма 15.

Подающий механизм 15 представляет собой цепную дифференциально-полиспастную передачу (ЦДПП), выполненную в виде бесконечного гибкого элемента в виде цепи 14, охватывающей шесть звездочек: две приводные (звездочки вращателя 13 и податчика

16), две натяжные (звездочки 17 и 18) и две опорные (звездочки 19 и 20), причем звездочки 16, 17, 18 и 19 установлены на неподвижных направляющих 21, жестко связанных с корпусом или манипулятором бурильной машины, а звездочки 13 и 20 на каретке 22, имеющей возможность продольного перемещения относительно неподвижных направляющих 21.

Выходной вал гидродвигателя 2 подачи шпинделя через зубчатую пару (шестерни внутреннего зацепления 23 и 24) и звездочку 16 податчика связан с бесконечной цепью

14 подающего механизма 15.

Предлагаемая бурильная машина работает следующим образом.

При включении бурильной машины рабочая жидкость одновременно подается к гидродвигателю 1 вращения шпинделя и через дополнительный регулируемый дроссель 5 — к гидродвигателю 2 подачи шпинделя из напорной гидролинии 3 насоса маслостанции (на чертеже не показан и далее идет на слив через регулируемые дросселя

4 и 6 соответственно, при этом выходные

55 валы гидродвигателей 1 и 2 начинают вращаться.

Выходной вал гидродвигателя 1 начинает вращать шпиндель с режущим инструментом 8 через шестерни 9 и 10 и одновременно через коническую пару (шестерни 11 и 12) и звездочку 13 — бесконечную цепь

14 подающего механизма !5.

Бесконечная цепь 14, вращаясь, приводит в движение звездочки 16 — 20, причем первые четыре звездочки установлены на неподвижных направляющих 21, а последняя, как и звездочка 13 — на подвижной каретке 22 подающего механизма 15.

Вращение выходного вала гидродвигате ля 2 через зубчатую пару (шестерни 23 и

24) и звездочку 16 передается бесконечной цепи 14 подающего механизма 15.

При возрастании момента сопротивления вращению режущего инструмента 8, например, за счет изменения физико-механических свойств буримых горных пород или затупления режущего инструмента угловая скорость вращения звездочки 13 уменьшается и одновременно увеличивается угловая скорость вращения звездочки 16, в результате чего скорость линейного перемещения каретки 22 подающего механизма 15 снижается до величины, при которой вновь восстанавливается первоначальное соотношение моментов вращения на режущем инструменте (звездочке 13 вращателя) и звездочке 16 податчи ка.

В случае заклинивания режущего инстру мента 8 частота вращения звездочки 13 близка или равна нулю, а частота вращения звездочки 16 резко возрастает до наибольшего значения. В этом случае установленный на входе гидродвигателя 2 подачи шпинделя регулируемый дроссель 5 f àñèò давление, тем самым предохраняя рабочие органы гидродвигателя 2 от значительных пиковых нагрузок, существенно влияющих на долговечность всего гидропривода. При этом разность угловых скоростей вращения звездочек 13 и 16 становится отрицательной, каретка 22 отходит назад, тем самым разгружая режущий инструмент.

Гидродвигатель 2 может работать как в двигательном, так и в насосном режиме. При работе гидродвигателя 2 в насосном режиме, когда бурение выполняется по мягким или весьма мягким горным породам, в нем резко возрастают потери части рабочей жидкости.

В случае, когда давление перед гидродвигателем 2 — ниже давления слива, наблюдается кавитация, разрушающая рабочие части гидродвигателя и гидроаппаратуры, установленной в его сливной магистрали.

С целью исключения кавитации в схеме гидропривода бурильной машины предусмотрена установка обратного клапана 7 для

1320406 подпитки гидродвигателя 2 от давления гатели вращения и подачи, параллельно подслива. Дроссель 4 предназначен для быстро- ключенные к напорной магистрали и каждый го отвода режущего инструмента 8 от обу- связанный со сливом через регулируемый риваемого забоя. При бурении горных пород дроссель, каретку с опорной и приводной дроссель 4 полностью открыт. звездочками, последняя из которых кинемаЛроссель 5 предназначен для гашения тически связана с гидродвигателем вращедавления Р, создаваемого насосом масло- ния шпинделя, и подающий механизм, выполстанции, и снижения динамических нагру- ненный в виде приводных, опорных ь натяжзок на выходных валах гидродвигателей 1 ных звездочек, из которых две натяжные и и 2 в момент запуска машины. по одной опорной и приводной звездочке

Дроссель 6 предназначен для уменьше- установлены на неподвижных направляю10 ния перепада давления ь P от реактивного щих, указанная приводная звездочка кинемомента на звездочке 16. матически связана с гидродвигателем подаТак как соотношение давлений P и ь Р чи, а все звездочки охвачены бесконечным близко к отношению 2:3, то гидравлические гибким элементом, отличающаяся тем, что, сопротивления дросселей 5 и 6 при их син- 15 с целью повышения долговечности машины хронном перемещении должны быть раз- за счет снижения нагрузки на гидродвигатель подачи, в напорную магистраль гидроДроссели 5 и 6 являются задатчиками ре- двигателя подачи установлен дополнительжима бурения. Их используют как при пред- ный регулируемый дроссель, сблокированварительной настройке, так и для ручной кор- ный с регулируемым дросселем, установленрекции в процессе работы машины.

20 ным в сливной магистрали гидродвигателя

Новая гидравлическая связь в гидропро- подачи, а параллельно гидродвигателю поводе бурильной машины дает возможность дачи включен обратный клапан, вход котоувеличить долговечность бурильной машины рого подключен к сливной магистрали за

Формула изобретения регулируемым дросселем, а выход — к наБурильная машина, включающая шпин- 25 порной магистрали между дополнительным дель с режущим инструментом, гидродви- регулируемым дросселем и гидродвигателем.

Составитель Собин

p ° едактор.!. Повкан Техреа И. Верес Корректор И. Эрдейн

Заказ 2627!3! Тираж 454 Подписное

БИИИПИ Государственного комитета СССР по делагн изобретений и открытий

I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4j5

ПроизводствеllHo-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4