Патрон бурового станка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»>739228 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10,1177 (21) 2541621/22-02 р )М. К,.2 с присоединением заявки ¹

Е 21 С 9/00

Государс1веииый комитет

СССР по лезам изобретеиий и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0506.80. Бюллетень ¹ (53) УДК 622,233. .62.056 (088, 8) Дата опубликования описания 0606.80

М. С. Сафохин, Н.Д. Богомолов, К.В. Начев, Н.М. Скорняков и Ю.С. Щербаков (72) Авторы изобретения (5 4) ПАТРОН БУРОВОГО СТАНКА

Настоящее изобретение относится к области горного дела, а именно к . патронам буровых станков,. передающим осевое усилие и крутящий момент на буровой став, Известен патрон бурового .станка, содержащий подвижный и неподвижный корпуса и подпружиненные рычаги (1) °

Недостатком этого патрона является невозможность его использования при разбуривании вертикальных скважин из-за ненадежной фиксации бурового става, Наиболее близким техническим решением является патрон бурового станка, включающий поворотный. корпус, подвижно соединенный с телом патрона, имеющего пазы и подвижные кулачки с упругими элементами (2).

Основным недостатком известного патрона является возможное расклинивание торцов штанги и патрона между собой, что ведет к их износу.

11ель настоящего изобретения исключение расклинивания торцов штанги и патрона между собой, а также обеспечение захвата штанги пои обратном ходе.

Поставленная цель достигается тем, что кулачки размещены Подвижйо в пазах патрона, выполненных параллельно его оси вращения, а в теле кулачков выполнены продольные проточки, в которых установлены направляющие тяги с ограничителями хода кулачков, жестко связанные с телом патрона.

На фиг. 1 - общий вид патрона; на фиг. 2 - хвостовик штанги;на фиг. 3 — сечение A-A фиг. 2 ; на фиг. 4 . — сечение Б-Б фиг. 2; на фиг. 5 - вид Н, фиг, 1; на фиг. б

15 сечение В-В фиг. 5 т на фиг. 7 сечение Г-Г фиг. б; на фиг. 8 сечение Д-Д фиг. б у на фиг. 9 и 10 сечение Е-E фиг. 6.

Патрон буросбоечной машины сос-. тоит из тела патрона 1 с упорами 2, которые могут быть выполнены заодно с телом патрона 1 или жестко крепиться к телу . В теле патрона 1 выполнены направляющие пазы, имеющие конфигурацию, например, ласточкин хвост, В пазах тела патрона 1 размещены кулачки 3. Кулачки 3 образуют охватывающий контур — зев

30 патрона. В кулачках имеются цилинд7 39228 рические пазы 4, куда входят концы тяг 5, имеющие утолщения (тяги необходимы для ограничения движения кулачков 3) . Другие концы тяг жестко крепятся к упорному кольцу. б, укрепленному к телу патрона 1, между кулачками 3 и упорным кольцом 6 располагаются упругие элементы 7, сопряженные с тягами 5, Между телом патрона 1 и корпусом

8, имеющим пазы 9 с поверхностями Ж,З .и выступы К, размещены подшипники 10. Ограничителем осевого перемещения тела патрона 1 в корпусе 8 служит кольцо 11, укрепленное к торцу корпуса 8, K противоположному торцу корпуса 8 крепится . вращатель (например, гидромотор).

Следует заметить, что данный патрон работает в коплекте со штангой 12 имеющей бурт 13 и проточку 14 на хвоатовике 15 многогранного (например, четырехгранного) сечения °

При этом максимальный диаметр проточки 14 соответствует минимальному линейному размеру в сечении хвостовика штанги. Штанга подается (убирается) и удерживается на.оси бурения (при бурении, разбуривании), например, манипулятором.

Исходное положение патрона при наращивании бурового. става (бурение пилот-скважины) следующее.

Штанга подана на ось бурения (например, манипулятором), Патрон находится в крайнем заднем положении.

Упругие элементы 7 разжаты.. Концы тяг 5 упираются в дно цилиндрической проточки 4, имеющейся в кулачках

3 (Фиг, 6) . Торцы кулачков 3 расположены в одной плоскостй с торцом тела патрона 1 ° Упоры 2 находятся при этом в пазах 9 и соприкасаются с поверхностью Ж пазов 9 (фиг.7).

Зев патрона образованного кулачками 3 представляет собой многогранник (например, четырехгранник) и по размерам соответствует свободном; входу в него хвостовика штанги, в случае параллельности граней хвос товика и зева патрона (т.е, необходимая точная ориентация патрона и штанги), Предположим, что точная ориентация патрона и штанги не соблюдена. При этом, сечение хвостовика

15 штанги. 12 расположено в пространстве так, что свободный заход его в зев патрона невозможен, Подача патрона на штангу (штанга находится на оси бурения в манипуляторе), в этом случае, вызовет перемещение кулачков 3 по пазам тела. патрона 1. Перемещение кулачков осуществляется потому, что непараллельность граней хвостовика штанги и зева патрона, создала площадь контакта по торцам хвостовика штанги и кулачков патрона. Перемещение кулачков 3 вызовет сжатие упругих элементов. При передвижении кулачков штанга входит в тело патрона 1. Для захвата штанги кулачками необходимо повернуть тело патрона 1 по направлению Л (Фиг ° 7). Для этого вращается корпус 8, Вращение от корпуса S через поверхности Ж пазов 9 и упоры 2 передается телу патрона 1 и, следовательно,кулачкам 3,Вращение кулачков 3 приведет к тому, что грани зева в какой-то момент времени (по мере поворота) совпадут с гранями сечения штанги, Как только параллельность граней будет достигнута, упругие элементы раэожмутся и пере15 местят кулачки в исходное положение (т,е. торцы кулачков 3 опять находятся в одной плоскости с торцом тела патрона), Тяги 5 с утолщениями на концах, входя1цих в цилиндрические

gp пазы 4 кулачков 3 ограничат дальнейшее выдвижение кулачков.

Вращение патрона прекращается и возобновляется осевая подача патрона на штангу. Осевое перемещение патрона будет осуществляться до тех пор, пока. бурт 13 штанги 12 не

: упрется в торец тела патрона 1, При этом положении выступы К корпуса 8 расположились над проточ кой 14 хвостовика штанги. Взаимное положение хвостовика штанги и выступов К корпуса 8 соответствует положению изображенному на фиг.9, Следует отметить, что при всех предыдущих движениях выступы К корпуса 8 не препятствовали перемещению хвостовика 15 штанги 12 и были, как бы продолжением зева патрона.

При упоре бурта 13 в тело патро4() на 1 включается вращение корпуса 8 по направлению C, вследствии че-. го упоры 2 и поверхности "Ж" паза

9 выйдут из контакта, т.к. штанга

12, а с ней и тело патрона 1 эатор4 можены (например, манипулятором).

Корпус 8 вращается. И при повороте корпуса 8 его выступы K займут в пазу 14 штанги 12 положение, указанное на фиг, 10, В этом положении свободное осевое перемещение штанги невозможно. Раздельное вращение корпуса 8 и тела патрона 1 будет продолжаться до тех пор, пока упоры 2 не встретятся с поверхностями 3 паза 9, далее вращение корпуса 8 передается за счет упоров

2 и торцов 3 штанге 12.

При окончании цикла бурения (длина одной штанги) для рассоединения патрона со штангой достаточной сощ общить вращателю, а тем самым и корпусу 8, направление вращения Л (фиг. 7), При этом упоры 2 выйдут из контакта с поверхностями 3

I т, к. штанга 12, а вместе с ней и тело патрона 1 заторможены (торможе739228

Фиг. Ю

Яаг. /

Фиг, 4 нис. нозможно эа сч т бурового става который н случае наращивания ставится в подхват, или манипулятора), При входе н контакт упоров 2 с поверхностями Ж патрон открыт.Патрон отходит н крайнее заднее Положение н он готов для захвата новой штанги. При разбуринании пилот-скважины обратным ходом совершается цикл обратный бурению пилот-скважины.. Пикл разбуринания заканчивается, когда патрон займет заднее положение, но не крайнее. Буровой стан фиксируется или н подхвату или манипулятором и нращателю сообщается напранление вращения Л (фиг.7) .

Так как буровой став зажат н подхвате или манипуляторе, исключая штангу, находящуюся н патроне, происходит рассоединение (раэнинчинание) штанги с буровым станом. Патрон отводится н крайнее заднее положение.

Штанга убирается с оси бурения (например, манипулятором). для захвата следующей штанги патрон необходимо подать вперед к буровому стану, который находится н подхвате.

Операции захвата описаны выше.Став освобождается от подхвата или манипулятора и цикл раэбуринания продолжается.

Осевое усилие при бурении передается от механизма подачи корпусу

8, далее телу патрона 1 и через бурт 13 штанги 12, упирающийся н торец тела патрона 1, буровому стану, а значит и инструменту. При разбуринании от выступов К корпуса

8 (соединенного с механизмом подачи), входящих н проточку 14 и упирающихся н поверхности хностовика

15 образованные этой проточкой, штанге 12, а далее через буровой став инструменту.

Крутящий момент при бурении и раэбуринании передается от нращател я (гидромотора) корпусу 8, далее телу патрона 1 (посредством паза 9 н корпусе 8 и пальцев 2 соединенных с телом патрона 1) с кулачками 3, охватывающими хностоник штанги 12, От штанги 12, входящей н патрон бурового станка стану, а далее инст» рументу. Следует отметить, что н корпусе 8 и патроне 1 против тяг 5 и упругих-элементон 7 имеются окна для выхода штыба, поганшего н зен патрона, пазы 9 корпуса 8 закрыты кожухом (на рисунках это не показано) . Пазы цилиндрических проточек н кулачках закрыты заглушками 16, О конце каждой операции при открытии и закрытии патрона сообщается микроныключателями на пульт управления машины.

Формула изобретения

Патрон бурового станка, включающий поворотный корпус; подвижно сое. диненный с телом патрона,имеющего

25 пазы, и подвижные кулачки с упругими элементами„ о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью исключения расклининания,торцов штанги и патро на между собой, а также обеспечения захвата штанги при обратном ходе, кулачки размещены подвижно н пазах патрона, выполненных параллельно ег< оси вращения, а в теле кулачков выполнены продольные проточки, н кото. рых установлены напранляющие тяги с ограничителями хода кулачков, жестко связанные с телом патрона.

Источники информации, принятые но внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 340776, кл. Е 21 С 3/34, 1968, 2-. Ануорское свидетельство СССР р 200541 кл. E 21 С 15/00, 1966 . (прототип) .

М-А

7 39228 ди Рff

Ю г

Ф 1 l d7 (r E

Фиг. Е А

М-,4

Фиг. 7

Р-8

Фиг. Ю

Составитель 10. Стрелов

Редактор Т, Авдейчик Техред Л.Теслюк Корректор М ° Коста

Ф

Заказ 279 8/30 Тираж 626 Подписное

ILHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035,.Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4