Виброгрейфер для станка ударно-канатного бурения

 

ВИБРОГРЕЙФЕР ДЛЯ СТАНКА УДАРНО-КАНАТНОГО БУРЕНИЯ, содержащий трубчатый корпус, размещенные в нем вибратор с дебалансами и привод, связанный с канатом станка, отличающийся тем, что, с целью повыщения производительности за счет стабилизации частоты колебаний и снижения металлоемкости, привод выполнен в виде барабана, имеющего не менее двух секций, кинематически связанных с дебалансами вибратора, причем одна из секций барабана связана с канатом станка, другая секция имеет отрезок каната, свободный конец которого закреплен на подпружиненной относительно корпуса опоре, а направление навивки на барабан отрезка каната и каната станка противоположны.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(59 Е 21 В 1 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 36?2377/22-03 (22) 02.12.83 (46) 07.05.85. Бюл. № 17 (72) В. В. Верстов, И. И. Ханович, Л. Ю. Карасик и Б. Я. Яковлев (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеха низации, санитарно-технических и специальных строительных работ (53) 622.241.54 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 604903, кл. Е 21 В 1)00, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 759694, кл. Е 21 В 1)04, 1978. (54) (57) ВИБРОГРЕЙФЕР ДЛЯ СТАНКА

УДАРНО-КАНАТНОГО БУРЕНИЯ, содер, SU„, 1154427 A жащий трубчатый корпус, размещенные в нем вибратор с дебалансами и привод, связанный с канатом станка, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет стабилизации частоты колебаний и снижения металлоемкости, привод выполнен в виде барабана, имеющего не менее двух секций, кинематически связанных с дебалансами вибратора, причем одна из секций барабана связана с канатом станка, другая секция имеет отрезок каната, свободный конец которого закреплен на подпружиненной относительно корпуса опоре, а направление навивки на барабан отрезка каната и каната станка противоположны.

1154427 за

40

50

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении скважин различного назначения станками ударно-ка натного бурения.

Известен виброгрейфер, который включает в себя вибратор с дебалансами, зубчатую передачу и трубчатый корпус. Привод вибратора осуществляется от каната ударного механизма бурового станка через кривошипно-шатунный механизм, которым снабжен виброгрейфер (1).

Недостаток этого виброгрейфера заключается в том, что использованный в нем кривошипно-шатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения каната во вращательное движение обгонной муфты при диаметре виброгрейфера

250 мм и менее и ограниченной массе затрудняет получение частоты колебаний вибратора более 500 в минуту, так как в этом случае ход кривошипа значительно меньше хода каната бурового станка, хотя эффективность вибрационной разработки рыхлых и связных пород увеличивается при повышении частоты колебаний.

Известен также виброгрейфер для станка ударно-канатного бурения, содержащий трубчатый корпус, размещенные в нем вибратор с дебалансами и привод, включающий зубчатую передачу, одностороннюю. муфте обгона и шток, связанный с канатом бурового станка, при этом шток выполнен с многозаходной винтовой нарезкой и имеет установленную на нем гайку, связанную с односторонней муфтой обгона (2).

Недостатками известного виброгрейфера являются значительная металлоемкость и габаритные размеры по длине, что затрудняет его использование при сооружении скважин, а также периодический характер работы привода вибратора, снижающий эффективность бурения.

Цель изобретения — повышение производительности работы виброгрейфера за счет стабилизации частоты колебаний и снижение металлоемкости.

Поставленная цель достигается тем, что в виброгрейфере для станка ударно-канатного бурения, содержащем трубчатый корпус, размещенные в нем вибратор с дебалансами и привод, связанныи с канатом станка, привод выполнен в виде барабана, имеющего не менее двух секции, кинематически связанных с дебалансами вибратора, причем одна из секций барабана связана с канатом станка, другая секция имеет отрезок каната, свободный конец которого закреплен на подпружиненной -относительно корпуса опоре, а направление навивки на барабан отрезка каната и каната станка противоположны.

На чертеже показан предлагаемый виброгрейфер, общий вид.

Виброгрейфер состоит из трубчатого корпуса 1, грунтозаборной трубы 2 с наковальней 3 и вибратора 4 с дебалансами.

Механизм привода вибратора включает трехсекционный барабан 5, который расположен в корпусе на валу 6 и опирается на подшипники 7, два каната 8 и 9, наматываемые на левую и правую секции барабана, дополнительную конусную пружину 10, подвижную 11 и неподвижную 12 опоры для пружины.

На обоих торцах трехсекционного барабана расположены односторонние обгонные муфты 13 и 14. На валу трехсекционного барабана помещаются также две конических шестерни 15 и 16, которые опираются на подшипники 17 и находятся в постоянном зацеплении с конической шестерней 18, расположенной на вертикальном валу 19 с помощью подшипника 20. Вал 19 имеет внутреннее шлицевое отверстие, соответствующее шлицам хвостовика 21 вибратора 4.

Между вибратором 4 и перегородкой 22 корпуса 1 установлена пружина 23, служащая для обеспечения устойчивого и эффективного режима работы вибратора.

Во время колебания вибратор 4 скользит роликами 24 по направляющим внутренней поверхности корпуса и ударяет бойком 25 по наковальне 3 грунтозаборника. Верхнее отверстие трубчатого корпуса 1 имеет сальник 26.

Виброгрейфер работает следующим образом.

Виброгрейфер подвешивается на рабочем кана-.е 27 бурового станка и опускается на забой скважины.

При включении ударного механизма бурового станка обеспечивается возвратно-поступательное движение каната 27.

Двигаясь вверх, канат 27 разматывается с центральной секции барабана 5. При этом трехсекционный барабан за счет обгонной муфты 13 передает вращение на шестерню 15 и далее через шестерню 18 на дебалансные валы вибратора 4. В это время собачка дополнительной обгонной муфты 14 проскальзывает и дополнительная шестерня

l6 не вращается.

Одновременно с этим происходит наматывание концов каната 8 и 9 на правую и левую секции барабана, в результате чего подвижная опора 11 движется вниз на длину хода рабочего каната, сжимая при этом дополнительную конусную пружину 10.

При движении балансира ударного механизма бурового станка вверх рабочий канат провисает. При этом пружина 10 разжимается, концы канатов 8 и 9 разматываются с трехсекционного барабана 5, приводя его во вращение, и одновременно происходит наматывание каната 27 на центральную секцию трехсекционного барабана 5, подготавливая его к очередному рабочему ходу. Трех1154427

/2

/5

17

Составитель Е. Столбцов

Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко

Тираж 540 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папп

Заказ 2652/29

3 секционный барабан 5 передает вращение через обгонную муфту 14 на дополнительную шестерню 16 и далее через шестерню 18 на дебалансные валы вибратора.

Технико-экономический эффект от применения виброгрейфера заключается в том, что возможно получить незатухающие колебания вибратора с частотой в 1,5 — 2,0 раза более достигнутой в известных виброгрейЮ .Ы

/Р ферах за счет использования энергии пружины сжатия и дополнительной обгонной муфты, что существенно повысит эффективность внедрения грунтозаборника в породу и позволит, благодаря этому, расширить диапазон разрабатываемых пород. Кроме того, снизятся металлоемкость и габариты виброгрейфера. Производительность труда при бурении скважин повысится на 15 — 20%.