Вращатель бурильной головки
ОПИСАНИЕ
ИЗОРРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
4 .ециэлистическик
Уеснублик (n)968368 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено09.04. 81 (21) 3272944/22-03 (И)М.Кл. с присоединением заявки ¹ —, Е 21,С 1/00
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет.Опубликовано231082. Бюллетень ¹ 39 (33) УДК 622. 233. .65(088. 8) Дата опубликования описания 231082 (72) Авторы изобретения
В.Н. Барилович, Е.A. Шаповалов, A.Å. Борисенко, В.П. Татаренко, Н..Б. Дробот и Т.Н. Богомол
Всесоюзный научно-исследовательский и прое тно-конструкторский институт горнорудного машикстетроения (71) Заявитель (54) ВРАИВТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ ГОЛОВКИ.
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам вращательного и ударновращательного действия для бурения скважин в горных породах.
Известно устройство для бурения горных пород, в котором осуществляется планетарное движение ротора, и вращатель устройства содержит зубчатые колеса внутреннего зацепления, причем число зубьев статора на еди- . ницу больше числа зубьев ротора $1j, Недостатком этого устройства является то, что при его эксплуатации происходит изменение расхода рабочего агента, определяемого величиной торцевого зазора, образуемого за счет разности длин ротора и статора.
Наиболее близким техническим ре- . шением к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является вращатель бурильной машины, включающий корпус, размещенные в нем большое и малое зубчатые колеса, находящиеся во внутреннем зацеплении и образующие рабочие камеры переменного объема, установленный подвижно в осевом направления между торцем крышки корпуса и торцем малого зубчатого колеса диск, в котором со стороны крышки выполнены полости, сообщенные каналами с рабочими камерами, а в полостях установлены уплотнительные элементы.
При работе вращателя жидкость поступает по каналам в полости диска, при этом уплотнительные элементы прижимаются к крышке, а диск к торцу малого зубчатого .колеса (2).
Недостатком устройства является то, что в процессе эксплуатации изза остаточной деФормации уплотнительных элементов,,находящихся под давлением, происходит изменение зазора между диском и торцем малого зубчатого колеса, что приводит к увеличению расхода рабочей жидкости.
Кроме того, достаточно трудно в условиях серийного производства обес20 печить высокую эксплуатационную надежность работы вращателя, поскольку в этом устройстве статор и ротор имеют различную длину.
Целью изобретения является сни-
2Б жение расхода рабочей жидкости и повышение эксплуатационной надежности и технологичности устройства.
Эта цель достигается тем, что, во вращателе бурильной головки, 30 включающем корпус, размещенные в нем
- 968368 большое и малое зубчатые колеса, на- ходящиеся во внутреннем зацеплении и образующие рабочие камеры переменного объема, диск, установленный подвижно в осевом направлении между торцем корпуса и зубчатыми коле- 5 сами и примыкающий к торцу малого зубчатого колеса, и полость между диском и торцем корпуса, сообщающаяся каналами с рабочими камерами, в корпусе выполнена кольцевая проточ- 10
1ка, а в диске — кольцевой бурт, âõîдящий в эту проточку, причем между буртом и .торцем диска и. корпуса образована кольцевая полость, при этом диск установлен с возможностью соприкосновения с торцем большого зубчатого колеса, а в каналах установлены обратные клапаны для пропуска жидкости в кольцевую полость, которые выполнены в виде кольцевой пластины из эластичного материала.
На фиг. 1 изображен вращатель, продольный разрез, на фиг. 2 — разрез
A-А на фиг. 1; на фиг. 3 — устройство разрез по обратному клапану на 25 фиг. 4 — то же, разрез по кольцевой пластине.
Вращатель (фиг. 1 и 2) содержит установленный в корпусе 1 статор 2 с роликами-зубьями 3, подвижно посаженными в пазах на его внутренней поверхности, и ротор 4 с наружными зубьями, число которых на единицу меньше числа роликов-зубьев 3. В ротор 4 запрессована распределительная втулка 5 с винтовыми канавками 6 на наружной поверхности, с одной стороны выходящими на его торец, а с другой — сообщающимися с радиальными каналами 7 °
В корпусе 1 аксиально подвижно 40 установлен диск 8, на торце которого, примыкающем к торцам статора 2 и ротора 4, выполнены равнорасположенные по окружности каналы 9: Диск 8 образует с корпусом 1 кольцевую замкнутую45 полость 10. Статор 2 и диск 8 удерживаются от проворота в корпусе 1 штифтом 11. Ротор 4 зацепляется посредством конгруэнтной зубчатой пары со шпинделем 12, опорные поверхности ко- 50 торого размещаются в корпусе 1. В корпусе 1,имеются также кольцевые камеры подвода 13 и отвода 14. Камера 13 подвода каналами 15 сообщена с кольЦеВОЙ прОтОчкОЙ 16 на тОрце корпуса
1, примыкающем к торцу ротора 4.
Для удержания бурового инструмента (не показан) в шпинделе 12 служит букса 17.
В каналах 9 диска 8 (фиг. 3) в ка-60 честве обратных клапанов установлены шарики 18 и пружины 19. Предлагается вариант исполнения обратных клапанов в виде кольцевой пластины 20,(фиг. 4), установленной в полости 10. 65
Кроме того, показаны рабочие камеры 21 и 22 переменного облема и внутренняя полость 23 распределительной втулки 5.
Вращатель работает следующим образом.
Рабочая жидкость из камеры 13 подвода по каналам 15 и кольцевой проточке 16 поступает в половину винтовых канавок б и далее в расширяющиеся рабочие камеры 21. При этом другая половина винтовых канавок б обеспечивает отвод рабочей жидкости из рабочих камер 22 уменьшающегося объема во внутреннюю полость 23 и далее в камеру 14 отвода. Воспринимая половиной своей рабочей поверхности давление рабочей жидкости ротор 4 совершает планетариое движение внутри статора 2 и передает вращение шпинделю 12. Подвод рабочей жидкости в камеру 14 обеспечивает реверсирование вращателя.
Рабочая жидкость под давлением из расширяющихся рабочих камер 21 по каналам 9 1 фиг. 3 и 4 ) через обратные клапаны поступает в полость 10, обеспечивая поджим диска 8 к торцам зубчатых колес и компенсацию торцевых зазоров, что сводит к минимуму торцевые утечки из рабочих камер. При этом обратные клапаны препятствуют перетеканию рабочей жидкости из полости 10 в камеры 22 низкого давления.
Использование предлагаемого изобретения позволит снизить расход рабочей жидкости вследствие уменьшения утечек по торцам ротора и повысить надежность эксплуатации за счет обеспечения работоспособности статора в течение всего срока службы бурильной головки. Кроме того, повыша- ется технологичность изготовления вращателя, поскольку статор и ролики зубьев выполняются одной длины при совместной обработке их торцев.
Формула изобретения
1. Вращатель бурильной головки, включающий корпус, размещенные в нем болЬшое и малое зубчатые колеса, находящиеся во внутреннем зацеплении и образующие рабочие камеры переменного объема, диск, установленный подвижно в осевом направлении между торцем корпуса и зубчатыми колесами и примыкающий к торцу малого зубчатого. колеса, и полость между диском и торцем корпуса, сообщающаяся каналами с рабочими камерами, О т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности конструкции и снижения расхода рабочей жидкости, в корпусе выполнена кольцевая
968368
Я-Я
21 фиг. 2 проточка, а,в диске — кольцевой бурт, входящий в эту проточку, причем между буртом и торцем диска и корпуса образована кольцевая полость, при этом диск установлен с возможностью соприкосновения с торцем большого зубчатого колеса, а в каналах установлены обратные клапаны для пропуска жидкости в кольцевую полость .
2. Вращатель по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью
l упрощения конструкции, обратные клапаны выполнены в виде кольцевой пластины из эластичного материала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 332222449911, кл. Е 21 С 1/12, 1966.
2. Авторское свидетельство СССР
Р 597827, кл. Е 21 С 1/00, 1976. (прототип) .
968368
Я
1
Ю
Фиг.
Составитель В. Захаров
Редактор В. Данко Техред,A.Áàáèíåö Корректор А. ФеРенН
Заказ 8072/55 Тираж б23 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
