Буровая установка с автоматическим выбором режимов бурения

 

(72) Авторы изобретения

Е. И. Киселев, П. Ф. Нозарин, Ю. Ф. Тверезый, А. B. Уросов, И. А. Ершов, А. И. Морозов, B. Э. Кузнецов и А. Н. Мельник

Копейский ордена .Трудового Красного Знамени машиностроительный завод им. С, N. Kupoua (71) Заявитель (54) БУРОВАЯ УСТАНОВКА С АВТОМАТИЧЕСКИМ

ВЫБОРОМ РЕЖИМОВ БУРЕНИЯ

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым установкам. Я

Известен врашатель бурового станка, соаержаший корпус, ведушее зубчатое колесо, шпиндель сателлиты-дебалансы, крестообразное вопило, зубчатое колесокоронку,:соеаиненную с корпусом через фрнкцион )1) .

Однако в этом устройстве аля автоматического изменения скорости шпинделя в процессе бурения необходима пробуксовка фрнкциона в течение всего времени работы, что приводит к дополнительным потерям энергии на трение, вызывает сильный нагрев, износ и выход фрикционв из строя.

Известен инерционный привод бурового станка, содержашнй авигатель, зубча тую передачу, сателлиты-дебалвнсы, с

УО солнечной шестерней, шпиндель, дискволило. с аемпфервми и регулировочный лвигвтель. Врвшение от двигателя через зубчатую муфту и аемпфер, а также от

2 регулировочного двигателя через импульсный возбудитель передается через шпиндель (2 ) .

Данная конструкция не обеспечивает автоматического выбора режима работы при изменении крепости буримых пород, твк квк s ней не предусмотрено автоматическое измерение оборотов регулировочного двигателя.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сушностн и достигаемому результату является буровая установка с автоматическим выбором режимов бурения, содержашая двигатель, реауктор, штангу с буровым резцом, инерционный трансформатор врашаюшего момента, имцульсатор, корпусной механизм свободного хопа, выходной механизм сво,боаного хода, имеюший ведомую обойму, в которой закреплены пластинчатые пружины с противовесами, храповик м поажимаюшее устройство (3 ) .

Недостатком этого врвшвтеля являет ся неоановременное вступление всех npv0 4 ей ведомой обоймой 16 через редуктор и штангу 9 связаны с буровым резцом

10, а корпусный механизм 5 свободного хода своей ведомой обоймой 17 жестко связан с корпусом 3 инерционного трансформатора.

Упругими элементами механизмов 5 и 6. свободного хода являются пластинчатые пружины 7 криволинейной формы,, шарнирно закрепленные на оси 18 и ведомых обоймах 16 и 17 механизмов 5 и 6 свободного хода и поджимаемые к храповикам 14 и .15 поджимным устройством. !

Шаг расположения пластинчатых пружин кратен шагу расположения зубьев храповика. Для уравновешивания центробежных сил пластинчатые пружины выходного механизма свободного хода снабжены противовесами 19, которые при опствовать с ограничителями 20, закрепленными жестко в ведомой обойме 17 выходного механизма свободного хода.

Противовесы 19 через установочные тинчатой пружине 7, например с помощью заклепок, причем часть противовесов установлена большим основанием к шарниру, остальные — меньшим.

Устройство работает следующим образом.

Двигатель 1 вращает эпициклическую шестерню 11, которая приводит во вращение сателлиты с неуравновешенными грузами 12. Неуравновешенные грузы при вращении создают на промежуточном валу 13 знакопеременный момент.

Момент знака (прямой) передается на выходной механизм 6 свободного хода, на редуктор 8 и далее на штангу 9 и буровой резец 10. Момент другого энакя (обратный) через корпусной механизм 5 свободного хода замыкается на корпус

3.. Выбор выходного крутящего момента в зависимости от крепости буримых пород обеспечивается автоматичностью инерционного трансформатора. В области средних передаточных отношений в виду наибольших деформаций пластинчатых пружин выходного механизма свободного хода противовесы 19 пластинчатых пружин 7 упираются в ограничители, жесткость каждой пластины и всего механизма свободного хода увеличивается, выходной момент уменьшается.

В диапазоне передаточных отношений, близких к максимальным, части пластин3 96829 жицяших пластин в работу, что приводит к большим нагрузкам на каждую зацепившуюся пружиняшую пластину и быстрому выходу ее иэ строя, так как иэ-за неточности изготовления одна или две пластины вступают в работу первыми и ввиду большой жесткости воспримут на себя всю нагрузку.

Белью изобретения является повышение эффективности процесса бурения пу- 30 тем рационального использования подводимой мощности и увеличение долговечности установки.

Для достижения поставленной цели в буровой установке с автоматическим выбором режимов бурения, содержащей двигатель, .редуктор, штангу буровым резцом, инерционный трансформатор враща- . ющего момента, импульсатор, корпусной . механизм свободного хода, выходной механизм свободного хода, имеющий ведо- ределенных деформациях пластинчатой мую обойму, в которой закреплены плас- пружины имеют возможность взаимодейтинчатые пружины с противовесами, храповик и чоджимаюшее устройство, выходной механизм свободного хода снабжен упорами, шарнирно закрепленными в ведо-мой обойме с зазором относительно плас- отверстия 21 жестко крепятся к пластинчатых пружин со стороны противовесов, которые выполнены в виде трапецеидальных пластин, при этом часть противовесов ориентирована на пластинчатых пружинах большим основанием к шарниру, остальные - меньшим.

На фиг. 1 показана принципиальная схема буровбй установки; на фиг. 2выходной механизм свободного хода; на фиг. 3 - схема установки противовесов на пластинчатой пружине; на фиг. 4. вид А на фиг. 3 (два варианта исполне» ния); на фиг, 5 - корпусной механизм свободного хода.

Буровая. установка содержит двигатель, 1, инерционный трансформатор 2 вращающего момента, состоящий из корпуса 3, импульсатора 4, корпусного 5 и выходного 6 упругих микрохраповых механизмов свободного хода с пластинчатыми пружинами 7, редуктор 8, штангу 9 с буровым резцом 10", импульсатор 4 выполнен в виде планетарного ряда, включающего эпициклическую шестерню 11, связанную с валом двигателя, сателлиты с неуравновешенными грузами 12, солнечную шестерню, выполненную заодно с промежуточным валом 13. На промежуточном ва-, лу 13 жестко закреплены храповики 14 и 15 соответственно корпусного и выхолного механизмов свободного хода. Вы.ходной механизм свободного хода 6 своS 968290 d чатых пружин 7 выходного механизма щая двигатель, редуктор, штангу с буросвободного хода с противовесами, уста- вым резцом, инерционный трансформатор новленными большим основанием к шар- врашаюшего момента, импульсатор, корниру, отжимаются центробежными сила- пусный механизм свободного хода; вымя, количество пластинчатых пружин, ходкой механизм свободного хода, имевступаюших в работу, уменьшается, ме-: юший. ведомую обойму, в которой закрепханизм свободного хода становится ме- лены пластинчатые пружины с противовенее жестким, выходной момент увеличи- сом, храповик и поджимающее устройство, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, В каждом механизме свободного хода о с целью повышения производительности все пластинчатые пружины одновременно бурения, выходной механизм свободного вступают.в работу (это обеспечивается: хода снабжен упорами, шарнирно закрепкраткостью шага расположения пластинча- I ленными в ведомой обойме с зазором от» тых пружин шагу расположения зубьев . носительно пластинчатых пружин, со стохраповиков), что снижает нагрузки на д роны противовесов, которые выполнены одну пластину, а значит повышает дол- - . в виде трапецеидвльных пластин, при говечность и надежность всей установки. этом часть нротивовесов ориентирована

Применение предложенного устройства на пластинчатых пружинах большим оопозволяет выбирать автоматически. обо- нованием к шарниру, остальные - меньроты штанги при изменении момента со- з шим. противления на буровом резце, увеличить . 2. Установка по п.1, о т л и ч адиапазон регулирования оборотов буровой ю ш à я с я тем, что шаг расположения, штанги, увеличить интенсивность буре- ., пластинчатых пружин кратен шагу расння за счет подачи на штангу импульс,сно- . положения зубьев храповика, го момента, сократить затраты электро» Источники информации, энергии, облегчить эксплуатацию маши- . принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 253698, кл. Е 21 В 3/02, 1966;

2. Авторское свидетельство СССР

Формула изобретения зя %368382,кл.Е21В3/02, 1970.

3, Авторское свидетельство СССР

1. Буровая установка с автоматичес . Ж 566928, кл, Е 21 В 3/02, 1977 кнм выбором режимов бурения, содержа- (прототип).

968290

8абд

Вид А

Заказ 8067/51 Тираж 623 Подйисное

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 ппп епатевт 3«. ЩЯ. Составитель Ю. Стрелов

Редактор -В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор, И. Ватрушкина