Ilo делам иэабретеиий и открытий (53) УДК 622.233..62 (088.8) А. В. Докукин, В. В. Ламбров, С. А. Дранников, А. В. Ламбров, М. В. Сафонов, 3. А. Черняк и В. И. Шилов (72) Авторы изобретения

Ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН

ШНЕКОБУРОВОИ МАШИНЫ

1О

Изобретение относится к горному делу, а именно к шнекобуровым машинам для выемки полезного ископаемого.

Известны буровые машины для направленного бурения, в которых производится контроль направления бурения скважины и воздействие на механизм принудительного отклонения бурового снаряда (1).

Недостатком этой буровой машины является необходимость наличия проводной связи оператора с инструментом.

Известен также способ автоматического управления горным комбайном в профиле пласта и устройство его выполнения, содержащее выемочный рабочий орган, пилот-бур с корпусом и рабочим органом, буровой став, механизм отклонения выемочного рабочего органа относительно почвы и кровли пласта, двигатель вращения с редуктором, датчики границы «порода-уголь», размещенные в корпусе бура и электронно-преобразующий блок (2).

Недостаток этого устройства вЂ” невозможность осуществления опережающего контроля пространственного положения исполпитсльного органа н пониженная точность направленного бурения.

Цель изобретения вЂ” осуществление оперсжающего контроля пространственного положения исполнительного органа и повышение точности направленного бурения.

Цель достигается тем, что пилот-бур установлен внутри бурового става с возможносгью перемещения в осевом направлении относительно этого става и снабжен индивидуальным механизмом вращения и осевой подачи.

При этом механизм вращения и осевой подачи выполнен из телескопического гидроцилиндра, соединенного одним концом с пилот-буром, а другим вЂ” с редуктором двигателя вращения.

На фиг. 1 изображена принципиальноконструктивная схема управляемого исполнительного органа; на фиг. 2 вЂ” электроннопреобразующич блок системы управления движения исполнительного органа.

Исполнительный орган содержит буровой став 1, на конце которого жестко закреплен выемочный рабочий орган 2 с пилот-буром 3, и механизм управления положением

720146

3 выемочного рабочего органа 2 относительно почвы 4 и кровли 5 пласта угля 6. Этот механизм выполнен в виде гидроцилиндров

7 и 8, снабженных опорными пятами 9 и 10.

Гидроцилиндры 7 и 8 предназначены для управления положением рабочего органа 2 относительно почвы 4 и кровли 5.

Исполнительный орган также снабжен соосно установленным с буровым ставом 1 механизмом выдвижения пилот-бура 3 относительно рабочего органа 2, выполненным в виде телескопического гидроцилиндра 11.

Конец 12 гидроцилиндра 1! жестко скреплен с редуктором 13 приводного двигателя

14, а конец 15 вЂ” с пилот-буром 3. На корпусе 16 пилот-бура установлены вращающаяся обойма 17 и радиально-упорный подшипник 8, несущий соосно установленный с теrH?1pOIlH IHH5pOivl 11 BHITpH бурового 19.

Обойма !7 имеет винтовой паз 20 для прохода витка 21 корпуса 16 пилот в ; 3 и подшипник 22, внешний корпус которого скреплен с буровым ставом 1 и разгрузчиком 23. Последний очищает виток 21 or штыба, поступающего от пилот-бура 3, и IlpEпятствует попаданию штыба внутрь Hcrlo rнительного органа.

Датчики 24 и 25 скрытой границы «порода-уголь», контролирующие естественную радиоактивность угля и вмещающих пород, установлены в корпусе пилот-бура 3, В случае необходимости могут быть установлены дополнительные датчики, контролирующие естественную радиоактивность угля межскважинных целиков.

Датчик 24 «уголь-порода», ориентированный относительно кровли 5, и дат 1ик 25

«порода-уголь», ориентированный относительно почвы 4, через электронно-преобразующий блок 26 (фиг. 2), электрогидропреобразователи 27 и 28 связаны соответственно с гидроцилиидрами 8 и 7 управления выемочного рабочего органа 2 относительнс кровли 5 и почвы 4.

Исполнительный орган работает следующим образом.

Перед началом работы исполнительный орган ориентируют по заданному направлению бурения и при сближенных выемочном рабочем органе 2 (фиг. 1) и пилот-буре 3 сообщают одновременно вращательное и поступательное движение буровому ставу и пилот-буру. Г1ри этом пилот-бур забуривается со скоростью значительно большей, чем скорость бурения выемочным рабочим органом 2. После забуривания пилот-бура на глубину, равную максимальному ходу штоков гидроцилиндра 11, его вращате.-ьное и поступательное движения автоматически ирекращаются. Под действием противовеса (не показан) пилот-бур стабилизируется в пространстве, т. е. датчик 24 ориентируется относительно кровли 5, а датчик 25 вЂ” относительно почвы 4. B неподвижном состоянии датчики 24 и 25 измеряют естественную радиоактивность верхней и нижней пачек угля и подают сигналы в электронно-преобразующий блок 26. При значениях выходных сигналов, соответствующих заданной траектории бурения, т. е, при отсутствии отклонений от заданно1о курса, преобразователь 27 не срабатывает. При сближении выемочного рабочего органа 2 с коронкой пилот-бура 3 последний автоматически включается и с повышенной ио сравнению с выемочным рабочим органом 2 скоростью снова забуривается на глубину В случае, если сигналы с какого-либо из датчиков 24 и 25 покажут на выходе блока 26 отклонение от заданного курса, то автоматически включается гидроцилиидр 11 на возврат пилот-бура 3 в став 1. Одновременно гидрОцИЛИНдрЫ 7 И 8 1-ОЛуиа1Оr СИГ-ta.1Ü. На Отжим ш»емо.-!Ilol о рабочего органа 2 опорными пятами в сторону,:11ротивоиоложную направлению отклонен гя пилот-бура. После вывода выемочного рабочего органа на задаииую траекторию 11илот-буру автоматически сообщается вра1цательное и иост)пательное движение, и операции го управлению исполнительным органо 1 повторяются.

Таким образом, исправление траектории движения высмо IHolo рабочего органа Hblиолняется до момента вхождения е-о резцов в контакт с вмещающими пласт 1ородами.

Фар 1гула азобрете?ги.«

1. Управляемый исполнительный орган шнекобуровой машины, включающий выемочнь:й рабо-гий орган, пилот-бур с корпусом и рабочим органом, буровой став. механизм отклонения в .>1емочного рабочего органа относительно почвы и кровли илас-.;l, двигатель вра1цения с редук-ором,,a-;.Hêê границы «порода-уголь», размещенные в корпусе бура, и электронно-иреооразующий блок, отличающийся тем. что, с це.rüþ осуществления оиережаю1цего контроля иространственногo;1оложения исполнительного орга 1а и повышения точности направленного бурения, пилот-бур установлен внутри бурового става с возможиocTI K иереме1цения B осеБом н а и 1? а Бл он ни От нос ит1 л1и10 э1 о! о става

H снаб?кеи индивиду а;1ьиы и меха 1! и 1,1ом вра1цения и осевой подач 1.

2. У и р а вл я е м ы и и с и о.1н и тел ь н ы и орган

iIo и. 1, атллчаащийа.1 re?,, что механизм вращения и осевой пода ги выполнен из телескопическогo гидроцили ядра, coединенноro одним концом с пилот-буром, а «,ругимвЂ” с редуктором двигателя вра1цения.

Источники информации, принять1е во внимание при экспертизе

1. Лвторское свидетельство СССР ио заявке ¹ 1968717, 03, кл. Е; 21 С 9j00, 1973.

2. Патент СССР ио заявке ¹ 2067627 03, кл. В 21 С 35/24, 1974 (ирототип>.

720146

Составитель Ю. Стрелов

Редактор Я. Волкова Техред К. Нуфрич Корректор В. Смммцкам

1РДЦД Тираж 626 Подписное

ЦН Л И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушскаи наб., д. 4)5

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