Устройство для подачи и вращения бурового става

 

Союз Советских

Социалистицескйз

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (11) 56 9704 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 06.73 (21) 1 932708/03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.08.77.Бюллетень № 31

1 (46) Дата опубликования описанию 29.09.77 (51) М. Кл.

Е 21 С 1/10

Е 21 С 5/02

Госудврстеоввый комитет

Соватв Менестров СССР оо делам оеобретевй и отлоитвй (53) УДК 622.233. . 62 83 (088. 8) Т. К. Белобородов (72) Автор изобретения

Новосибирский электротехнический институт (И) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ВРАШЕНИЯ

БУРОВОГО СТАВА

Изобретение касается горной промышленности, в частности буровых станков.

Известен буровой станок, обеспечиваюший подачу и врашеиие бурового става И

Однако для связи буровой штанги с механизмом подачи и врашения требуется специальная геометрическая форма у штанги иа участке зажима, что усложняет устройство.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению р является устройство для подачи и врашеиия бурового става, содержашее корпус, внутри которого размещены . подаюший механизм, кинематически связанный с колодками меха низма захвата, расположенных в шпинделе, имеюшем зубчатое колесо редуктора механизма врашения (2).

Для приведения известного устройства в действие используется основной и допол-, нительный вид энергии. 20

Для обеспечения работы устройства без использования дополнительного внпа энергии механизм захвата выполнен в виде Т-образных рычагов, шарн:бурно установленн..:х в прорезях, которые выполнены в шпинделе, при этом плечи рычагов,;параллельные оси шпинпеля, несут колодки!, длинйое плечо через втулку,: упорный подшипник и тягу, взаимодействукшуто с одним из двух разноориентированных упоров ограничения перемешения тяги, связано с гайкой винтового механизма подачи, а в механизме врашения ка внутренней поверхности шгиндели выполнены торцсвые скосы и клиновые в поперечном сечении канавки, в которых при помоши сквозной втулки с торцовыми выступами установлены шарики, при э том втулка размещена между скосами шпинделя и закреплена в последнем пружиной кручении.

Кроме того, упоры могут быть установлены на шлнцевой валик, пропушенный через корпус и соединенный с рукояткой управления через упругий элемент.

Ца черетеже показана кинематическая схема предлагаемого устрбйства н сечение по А-А.

Устройство дли подачи и врашения бурового става собирается в корпус 1. В прорезях шпинделя 2 устройства шарнирно зак< реплены рычаги 3. Малые плечи рычаг<в, 569704 параллельные оси шпинделя, несут шарнир то посаженные колодки 4. Длинное плечо каждого рычага 3, перпендикулярное к оси шпинделя, обхватывается втулками 5, подвижно установленными на внешней поверхности шпинделя, Втулки 5 через упорный подшипник обхватываются тягс и -6, соединенной с двух сторон с ходовыми гайками 7 механизма подачи. Через корпус устройства пропущены ходовые винты 8 механизма подачи, соеди- lO ценные с ходовыми гайкамн 7. Гайки 7 помещены s направляющие корпуса устройства ,и перемещаются относительно корпуса вмес те с тягой 6. Винты 8 соединены с приво . дом станка. Шпиндель 2 через пару эубча- ld тых колес 9 н 10 соединен со шлицевым валом 11, пройущенным через корпус l u соединенным с приводом станка. Через кор.пус 1 проходит валик 12, на шлицввой по верхности которого противоположно друг к 2О другу посажено два упора 13, расположенных между торцовыми плоскостями корпуса

1 и тяги 6. Валик 12 соединен с механизмом управления станком (на чертеже показано соединение с рукояткой). На внутренней поверхности шпинделя, вдоль его оси, прорезаны клиновые канавки (см. сечение по А-А). В шпиндель вставлена втулка 14, имеющая свободу углового поворота и осевого перемещения по торцовым скосам шинн- 3l, дети. Втулка 14 имеет сквозные отверстия . . гнезда. Между клиновыми поверхностями ка.навок шпинделя и втулкой 14 (в ее отверстиях — гнездах) находятся шарики 15. Втулка 1 4 соединена со шпинделями двумя вин-. товыми пружинами 16, работающими однов» ременно иа кручение и сжатие., Одним своиь концом пружины 16 соединены со шпинделем, а друтжм -- со втулкой 14 и, удержи: :вая втулку и среднем положении, постоянно

;поджимайт ее в сторону заклинивания шари ков.;

Устройство работает следующим образом.

При включении станка на рабочий ход, например на зиженне инструмента влево по чертежу, винты 8 механизма подачи, вал 11 и шпиндель 2 производятся so вращательное движение, Ходовые гайки 7 перемешаются в направлении рабочего движения буровой головки, зкллчаклпей данное устройство, н увлекаьзт. тягу 6 и через втулки 5 концы ры чагов 3. При повороте рычагов левые по чертежу коло ки 4 прижима:отся к поверхнос-, р

I ти и эа счет сил трения ос единяют штангу со шпинделем. После этого перемещактся хоиовая гайка, корпус T и штанга бура, при этом они перемешаются с одной и той же с коростью. 60

Вращение шпинделю передается от m вого вала 11 через пару зубчатых коаес 10 а 9.

Вращение от шпинделя 2 штанге бура передается через шарики 15, заклинивающиеcs между клиновыми поверхностямн пазов шпинделя и поверхностью штаны бура.

Имеющиеся на щлнцевом валике 12

13 расположены так, что передний упор (левый по чертежу) откинут и не препятст вует перемещению ходовой гайки с тягой 6 относитещ,iio корпуса в направлении требуе мого движения бура от среднего положения рычагов 3, а задний упор находится между станками корпуса и тяги 6 и препятствует перемещению гайки с тягой от среднего положения рычагов в сторону противоположную движения бура, В конце движения корпуса 1 изменяется направление вращения ходовых винтов (or концевого переключателя или вручную) .

Гайки 7 вместе с тягой 6 перемещаются в обратном направлении, увлекая концы рычагов 3 и освобождая левые колодки от контакта со штангой. В среднем положении рычагов тяги доходит до упора и перемещают корпус 1 устройства.

За счет сил трения штанги и инструмента в скважине, препятствующих извлечению инструмента, шарики 15 испытывают осевое давление со стороны штанги, преодолевая усилие;пружины 16, увлекают втулку 14.

Втулка 14, скользя по торцовым скосам шпинделя, поворачивается относительно шпиндели, освобождая шарики из заклинивания.

Шарики проскальзывают между поверхностей шпинделя н штанги бура, и вращение прекращается. Корпус устройства перемещается в исходное положение для нового этапа бурения оставляя штангу бура с инструментом неподвижной в контакте,c забоем. Направление вращения винтов в исходном, положении корпуса изменяется переключением, и ходовые гайки с тягой, перемешаясь относительно корпуса, поворачивают рычаги 3 и сцепляют колодками штангу бура со шпинделем. Шарики 15, не испытывая больше осевого давления со стороны штанги, под действием пружин

16 заклиниваются между штангой и шпинделем. Штанга бура получает движения подам и вращения. Бурение возобновляется, Для иэвлепения инс-.румента из скважины вапнк 12 поворачивается так, чтобы левый по чертежу упор занял положение между плоскостями тяги и корпуса, препятствуя перемещению тяги и концов рычагов 3 влево от среднего положения, а правый упор, наоборот, вышел нэ промежутка между тягой и стенкой корпуса, обеспечивая движение тя56 9704

5 гн н концов рычагов 3 в сторону требуемого движения бура. В этом случае колодки 4 контактируют со штангой бура, соедин штангу со шпинделем.

Вместе с поворотом валика 12 переключается вращение ходовых винтов на обратное.

При повороте валика 12 (если тяга 6 в это время не находится в своем среднем положении) юдин из упоров мажет не войти в свое гнездо. Поэтому связь вапика 12 с механиз-}й мом управления станком (или с рукояткой управлении) выполняется упругой, fiprr повороте рукоагки упоры с валиком 12 остаются в положении выжидания, упругого опираясь из упоров на тягу. Как тожко тяга а

Ф занимает среднее положение, упоры импульсно занимают свое новое I положение.

Процесс соединения и разъединении штанги бура со шпинделем при извлечении инструмента нз скважины аналогичен процессу 9} бурениа.

Банное устройство обеспечивает вращательное бурение без ограничения глубины и направления его.

Устройство может использоваться и в стан- р ках со спаренными буровыми головками, осуществляющими непревывную подачу нли нзвлечениэ инструмента при ограниченной пляпе ходовых винтов.

Формула нзобретени я

1. Устройство для подачи и spamemrra бурового става, содержащее корпус, внутри 35 которого размещены подающий механизм, кинематнчески связанный с колодками механизма захвата, расположенными в }ипииднле, имею щем зубчатое колесо редуктора механизма врашь. ния,о т л н ч а ю щ е е с ятем,чте,сцелью

3 обеспечения работы устройства без использования дополнительного вида энергии, механизм выполнен в вяде Т-образных рычагов, шарнирно установленных в прорезях, которые выполнены в шпинделе, при этом малые плечи рычагов, параллельные оси шпинделя, несут колодки, длинное плечо через втулку, упорный подшипник и тягу, взаимодействующую с одним из двух разноориентированных упоров ограничения перемещения тагн, связано с гайкой винтового механизма подачи;. а в механизме вращения на внутренней поверхности шпинделя выполнены торцовые скосы и клиновые в поперечном сечении канавки, в которых посредством сквозной втулки с торцовыми выступами установлены марики, при этом втулка размещена между скосами шпинделя и aazperrrreaa в последнем пружиной кручения.

2. Устройство по п. 1, о т л н ч а юг ш е е с я тем, чтоупоры установлены на шлнцевой валик, пропущенный через корпус н соединенный с рукояткой управления через упругий элемент.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

М 229379, кл. Е 21 С 1/00, 1960.

2. Сафохнн Л. С. н др. Машины и инструмент для бурения скважин в угольных шахтах. М., Недра, 1972, с. 79-82.

5 ;30704

Составитель R. Семченко

Редактор Т. Шагова Техред М. Левипкаи Корректор, Д. Мельниченко

Заказ 3221/23 Тираж 757 Подписное

Ш-!ПИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,. Б.-35, Раун скан нао., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4