Бурильная машина

 

Союз Советсник

Соцнаектичесник

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К,АВТОИ:КОМУ СВ ВТИЛЬСТВУ (ii)81 5271

f6t) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 2302.79 (23) 2727907/22-03 (5 1)Д . Кд.з

Е 21 С 1/02 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет

Государственный комнтет.СССР по делам нзобретеннй н откр ытнй

Опубликовано 2303.81 Бюллетень 89 11 (53) УДК 622. 233.

626 (088 8) Дата опубликования описания 230381 (72) Авторы изобретения

A,Н.Дровников, Г.М.Бодяник, Ю.М.Щеголев и

;у !

t ства

Шахтинский технологический институт бытов

Министерства бытового обслуживания населе и Новочеркасский ордена Трудового Красног политехнический институт им. Серго ОрджонтекидэЫЯЙМ высшегО и среднего специального образования †-РЕФЯР (71) Заявители (54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к горному машиностроению, а именно к бурильным машинам вращательного бурения, н мо- жет быть использовано 5 угольной и горнорудной промыаленности.

Известна машина для сверления различных материалов, содержащая корпус, винтовую пару подачи и втулки вращения винта, связанные зубчатымн передачами с биротативным двигателем. Для автоматического регулярования скорости подачи в зависимости от физико-механических свойств материалов втулка вращения винта связана через редуктор с ротором биротативного двигателя, а гайка подачи с редуктором контрротора, который связан с фрикционным тормозом, осуществляющим торможение контрротора в зависимости от осевого усилия на сверле (1).

Недостатками этой машины являются большой вес и габариты, низкий

КПД, так как имеется большое(количество передач и энергия, идущая на фрикционное тормозное устройство, теряется безвозвратно, применение биротативного двигателя. Тормозное устройство фрикционного типа не2 целесообразно применять для непрерывной работы.

Наиболее близким решением к предлагаемому изобретению является

5 бурильная маащна, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели вращения и подачи шпинделя, подключенные параллельно к напорной линии маслостанции, днфферен30 циальную передачу винт-гайка, гайка . которой посредством шестерен связана с выходным валом гидродвигателя подачн шпинделя и сливную линию (2).

Основнымн недостатками этой машины являются трудность, либо невозмож" ность создания бурильной машины многоствольного бурения, ибо компоновка привода указанной выше машины

2О требует разнесения приводов режущих органов н органов подачи, а также применение в качестве тормозного элемента гидронасоса с дросселем, который требует рабочей жидкости, 25 емкости для нее, подводящих и отводящих трубопроводов.

Цель изобретения — повышение производительности процесса бурения и обеспечение синхронной скорости

3р подачи режущего инструмента в зави815271

40 еО симости от физико-механических свойств породы.

Указанная цель достигается тем, что машина снабжена дополнительным режущим инструментом, шпинделем и гидродвигателем вращения с дифференциальной передачей винт-гайка, гайка которой посредством шестерен связана с гайкой основного гидродвигателя вращения и с гидродвигателем подачи, при этом гидродвигатели вращения соединены друг с другом последовательно, а гидродвигатель подачи подключен параллельно им, их сливные линии имеют регулируемые дроссели.

На чертеже изображена принципиальная схема бурильной машины.

Бурильная машина содержит основной 1 и дополнительный 2 шпиндели с основным 3 и дополнительным 4 режущими инструментами, основной 5 и дополнительный б гидродвигатели вращения и один гидродвигатель 7 подачи режущих органов постоянной производительности, которые подключены к напорной линии 8 насоса маслостанции (на схеме не показан) по смешанной схеме; гидродвигатели вращения 5 и 6 включены последовательно друг другу, а гидродвигатель подачи 7 режущих органов — параллельно первым двум. При этом па отношению к напорной линии 8 насоса маслостанции гидродвигателя включены параллельно. В сливные линии гидродвигателей вращения 5 и 6 подачи 7 режущих органов включены регулируемые дроссели 9, 10 и 11, причем при одновременной работе буровых головок дроссель 9 закрыт, дроссели 10 и 11, регулируемые на заданные расходы в зависимости от заданного режима работы машины, например, скорости подачи режущих инструментов 3 и

4 на забой. С выходного вала основного гидродвигателя вращения 5 крутящий момент через основной винт

12 дифференциальной передачи винтгайка прикладывается к шпинделю 1 с режущим инструментом 3, а с выходного вала гидродви гател я врашени я б крутящий момент через дополнительный винт 13 другой дифференциальной передачи винт-гайка прикладывается к дополнительному шпинделю 2 с дополнительным режущим инструментом 4.

С выходного вала гидродвигателя подачи 7 режущих инструментов йередача вращающего момента шпинделям

1 и 2 с режущими инструментами .3 и

4 осуществляется через зубчатые передачи (шестерни 14, 15 и 16) и далее, разветвляясь, на направления: одно — через шестерню 17, основную. гайку подачи 18 и винта 12 дифферен« циальной передачи винт-гайка к шпинделю 1 с режущим инструментом 3, и второе — через шестерню 19, дополнительную гайку подачи 20 и винт

13 дифференциальной передачи винтгайка к шпинделю 2 с режущим инструментом 4. Винты 12 и 13 и гайки подач 18 и 20 двУх диффеРенциальных передач винт-гайка вращаются в одну сторону, причем гайка 18 и 20 вращаются относительно соответствующих винтов 12 и 13 с меньшей скоростью, в результате чего винты 12 и

13 и непосредственно связанные с ними соответствующие гидродвигатели 5 и 6 и шпиндели с режущим инструментом 3 и 4 подаются вперед на забой. Гайка

19 посредством шестерней 14 — 17 и

19 связана с гайкой 18 основного гидродвигателя вращения 5 и с гидродвигателем подачи 7.

Работа машины осуществляется следующим образом.

При одновременном возрастании момент а сопроти влени я вращению режущих инструментов 3 и 4, например, эа счет изменения физико-механических свойств буримых пород или затупления режущего инструмента, снижаются скорости вращения винтов 12 и 13 и гидродвигателей 5 и 6 и одновременно увеличивается скорость вращения гидродвигателя подачи 7 и гаек

18 и 20 обеих дифференциальных передач винт-гайка, в результате чего подача инструментов 3 и 4 на забой снижается до величины, при которой вновь восстанавливаются первоначальные соотношения моментов вращения на режущих инструментах 3, 4, причем снижение подачи обоих инструментов 3 и 4 происходит синхронно.

Пусть момент сопротивления вращению режущего инструмента 3 воэростает, а на режущем инструменте

4 останется прежним, тогда скорость, вращения винта 12 и непосредственно связанного с ним гидродвигателя вращения 5 снижается, это приводит к уменьшению расхода рабочей жидКости через последовательно соединенный гидродвигатель вращения

6 режущего инструмента 4 и одновременно к увеличению расхода рабочей жидкости через параллельно включенный гидродвигатель подачи 7. Это приводит к снижению скорости вращения винта

13 и одновременному увеличению скорости вращения обеих гаек подач 18, 20, следовательно, подача обоих режущих инструментов 3,4 снижается до величины, при которой вновь восстанавливается первоначальное соотношение моментов вращения на режущих инструментах 3 и 4.

В случае заклинивания одного или двух режущих инструментов, большая часть расхода рабочей жидкости проходит через гидродвигатель подачи 7, при этом угловая скорость вращения гаек подач 18 и 20 одновре815271

Формула изобретения

Составитель 0. Серегина

Редактор A.Øàíäoð Техредн. Ковалева. Корректор JI. Иван

Заказ 1001/54 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ 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 менно резко возрастает и превышает угловую скорость вращения винтов 12 и 13 обоих дифференциальных передач винт-гайка, следовательно, разность угловых скоростей вращения винтов

12 и 13 и соответствующих им гаек подач 18 и 20 становится отрицательной, это означает, что.винты, не изменяя своего направления вращения, отводят режущий инструмент 3 и 4 в противоположную сторону, т.е. от забоя, тем самым разгружая режущий инструмент °

В случае исчезновения нагрузки на режущих инструментах 3 и 4 происходит наибольшая подача их на забой.

Конструкция предлагаемой буриль-ной,машины позволяет обеспечить синхронную скорость подачи режущих органов в автоматическом режиме в зависимости от физико-механических свойств буримых пород, повысить сменную производительность, снизить вес, установочную мощность и габариты в сравнении а двумя бурильными машинами, имеющими такое же суммарное колличество режущих органов и исключить поломку режущего инструмента иэ-эа отсутствия перегрузки всех органов и узлов машины даже при ава.рийных ситуациях, например, эаклинивание инструмента, за счет перераспределения скоростей вращения (вращающих моментов) в трехдифференциальном приводе сверлильной машины.

Бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели вращения и подачи шпинделя, подключенные параллельно к напорной линии маслостанции, дифференциальную передачу винт-гайка, гайка которой посредством шестерен связана с выходным валом гидродвигателя подачи шпинделя, и сливную линию, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса бурения и обеспечения синхронной скорости подачи режущего инструмента в зависимости от

15 физико-механических свойств породы, она снабжена дополнительным режущим инструментом, шпинделем и гидродвигателем вращения с дифференциальной передачей винт-гайка, гайка которой

2О посредством шестерен связана с гайкой основного гидродвигателя вращения и с гидродвигателем подачи, при этом гидродвигатели вращения соединены друг с другом последовательно, а гидродвигатель подачи подкг-.ючеи параллельно им, а их сливные линии имеют регулируемые дроссели.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

ЗО: 1. Авторское свидетельство СССР

В 164574, кл Е 21 С 1/10, 1962.

2. Авторское свидетельство СССР

9 571593, кл. Е 21 С 1/00, 1975.