Бурильная машина

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТБЛЬСТВУ

Союз Советскнх

Социалистических

Реслублин

< >796405 (61) Дололиительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 230279 (21) 2727906/22-03 с присоединением заявки М? (51 )М. Кл.э

Е 21 С 1/02

Государстаенамй коюмтет

СССР ае ааааа кзобретеккя

w открытая (23) Приоритет

Опубликовано 15.0181. Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15.01.81 (53) УДК 622. 2ЗЗ. . 626 (088. 8) (72) Авторы изобретения

А.Н.Дровников, Г. И.водяник, Ю.М.Щеголев и A. Ï. Àëèôåðîâ

Шахтинский технологический институт бытового обслуживания и Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявители (54) ВЛ ИЛЬНАЯ МАШИНА l

Изобретение относится к горному машиностроению, а именно к бурильным машинам вращательного бурения, и может быть использовано в угольной и горнорудной промышленности. 5

Известна машина для сверления различных материалов, содержащая корпус, винтовую пару подачи и втулки вращения винта, связанные зубчатыми передачами с биротативным двигателем .

Для автоматического регулирования скорости подачи в зависимости от физикомеханических свойств материалов втулка вращения связана через редуктор с ротором биротативного двигателя, à 15 гайка подачи — с редуктором контрро-. тора, который связан с фрикционным тормозом, осуществляющим торможение контрротора в зависимости от осевого уси,лия на сверле (1). 20

К недостаткам машины относятся большой вес и габариты, низкий КПД (имеется большое количество передач и энергия, идущая на фрикционное тормозное устройство, теряется беэвоз- 25 вратно), тормозное устройство фрикционного типа не целесообразно приме-, нять для непрерывной работы.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату 30 к предлагаемой является бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели вращения и подачи шпинделя, подключенные. параллельно к напорной линии маслЬстанции, дифференциальную передачу винт-гайка, гайка которой посредством шестерен-связана с выходным валом гидродвигателя подачи а пинделя, и сливную линию (21.

Создание бурильной машины многоствольного бурения связано с определенными трудностями, так как компоновка привода указанной выше машины требует разнесения приводов режущих органов и органов подачи, в качестве тормозного элемента, необходимо применять гидронасос с дросселем, который требует рабочей жидкости, емкости для нее, подводящих и отводящих трубопроводов.

Целью изобретения является повьыение эффективности бурения, путем обеспечения асинхронной скорости по-. дачи режущих инструментов в зависимости от физико-механических свойств породы.

Укаэанная цель достигается тем, что машина снабжена дополнительным режущим инструментом, шпинделем и

796405 гатели вращения 5 и 6 и подачи 7 соединены .друг с другом параллельно.

Сливные линии обозначены позицией 21.

Бурильная машина работает следующим образом.

При возрастании момента сопротив- ления на одном иэ режущих инструмен тов, например на режущем инструменте 3 (считая на другом этот момент таким же), скорость вращения винта

12 и непосредственно связанного с ним гидродвигателя 5 вращения снижается, что приводит к увеличению расхода рабочей жидкости (масла) через параллельно соединенные гидродвигатели вращения 6 и подачи 7 режущих органов. При этом возрастают скорости вращения гаек 18, 20 и в большей сте пени винта 13; такое перераспределение скоростей вращения винтов и гаек обеих дифференциальных передач винтгайка означает, что скорость подачи режущего инструмента 3 уменьшается при одновременном возрастании скорос- ти подачи режущего инструмента 4 до величины, при которой вновь восстановится первоначальное соотношение моментов вращения на режущих инструментах, В случае заклинивания одного из режущих инструментов, например режущего инструмента 3, большая часть расхода масла будет проходить через гидродвигатели вращения 6 и 4 и подачи 7, режущих органов 3 и 4, при этом угловые скорости вращения гаек

18, 20 резко возрастают, одновременно возрастает скорость вращения дополнительного винта 1.3, в результате этого происходит отвод режущего инструмента 3 назад (от груди забоя) и подача режущего инструмента 4 вперед (на забой), т.е. загрузка режущего инструмента 3 и загрузка режущего инструмента 4.

В случае исчезновения нагрузки на режущих органах и одинаковой настройке управляющих дросселей 9, 10 происходит синхронная (одновременная) наибольшая подача режущих инструментов 3, 4 на забой.

Предлагаемая бурильная машина позволяет обеспечить асинхронную саморегулирувмую скорость подачи режущих органов в зависимости от физико-меха нических свойств буримых пород и состояния буровых коронок; исключить поломку режущего инструмента иэ-за отсутствия перегрузки всех органов и узлов машины даже при аварийных ситуациях, например заклинивании инструмента, за счет перераспределения скоростей вращения в трехдифференциальном приводе бурильной машины; снизить вес, установочную мощность и габариты в сравнении с двумя бурильными машинами, имеющими такое же суммарное количество режущих органов. Это связано с тем, что в данной бурильной машине гидродвигателем вращения с дифференциальной передачей винт-гайка, гайка которой посредством шестерен связана с гидродвигателем подачи, при этом гидродвигатели вращения и подачи соединены друг с другом параллельно, а в их сливные линии имеют регулируемые дроссели.

На чертеже представлена .принципиальная схема бурильной машины.

Бурильная машина содержит два шпинделя (основной. 1 и дополнительный 2) с режущими инструментами (основным 3 и дополнительным 4), два гидродвигателя вращения (основной 5 и дополнительный 6) и один гидродвигатель 7 подачи режущих органов постоянной производительности, которые подключены к напорной линии 8 насоса маслостанции (на схеме не показан) параллельно.

В сливные линии гидродвигателей 2О вращения 5,6 и подачи 7 режущих органов включены дроссели 9,10,11. регулируемые на расчетные расходы в зависимости от заданного режима работы бурильной машины, например, скорости подачи режущих инструментов 3,4 на забой. С выходного вала .гидродвигателя 5 крутящий момент через винт 12 дифференциальной передачи винт-гайка и шпиндель 1 передается к режущему инструменту 3, а с выходного вала дополнительного гидродвигателя вращения 6 крутящий момент через дополнительный винт 13 дополнительной дифференциальной передачи винт-гайка и шпиндель 2 передается дополнительному режущему инструменту

4 ° С выходного вала гидродвигателя

7 подачи режущих инструментов передача крутящего момента режущим инструментам 3, 4 осуществляется через 40 зубчатые передачи (шестерни 14 15,16) и далее, разветвляясь на два направления, через шестерню 17, гайку 18 подачи и винт 12 дифференциальной передачи винт-гайка к шпинделю 1 4 с режущим инструментом 3; через шестерню 19, дополнительную гайку 20 подачи и дополнительный. BHHT 13, полнительной дифференциальной передачи винт-гайка к шпинделю 2 с режущим инструментом 4. Винты 12,13 и гайки 18, 20 обеих дифференциальных передач винт-гайка вращаются в одну сторону, причем гайки 18, 20 вращаются относительно соответствующих винтов 12, 13 с меньшей скоростью, в результате этого винты 12, 13 и непосредственно связанные с ними соответствующие гидродвигатели 5, 6 и шпиндели 1, 2 с режущими инструментами 3, 4 подаются вперед на 60 забой.

Гайка 20 посредством шестерен 16, 17, 19 связана с гайкой 18 основного гидродвигателя 5 вращения и с гидродвигателем 7 подачи. Гидродви796405

Формула изобретения

Составитель О. Серегина

Техред Н.Граб Корректор Н.Григорук

Редактор Ф.Муха

Заказ 9736/45 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4.применяться не четыре, как должно было быть, а три гидродвигателя.

Бурильная машина, включающая шпин— дель с режущим инструментом, гидродвигатели вращения.и подачи шпинделя, подключенные параллельно к напор1 ной линии маслостанции, дифференциальную передачу винт-гайка, гайка которой посредством шестерен связана с выходным валом гидродвигателя подачи шпинделя,и сливную линию, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения путем обеспечения асинхронной скорости подачи режущих инструментов в зависимости от физико-механических свойств породы, она снабже на дополнительным режущим инструментом, шпинделем и гидродвигателем вращения с дифференциальной переда чей винт-гайка, гайка которой посредством шестерен связана с гайкой основного гидродвигателя вращения и с гидродвигателем подачи, при этом гидродвигатели вращения и подачи соединены друг с другом параллельно, а их сливине линии имеют регулируемые дроссели.. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авторское свидетельство СССР

9 164574, кл. E 21 С i/10, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 571593, кл. Е 21 С 1/00, 1975.