Патрон-податчик

 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к податчикам буровых машин. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы при использовании патрона-податчика для подачи буровой штанги. Патрон-податчик содержит сдвоенный силовой цилиндр 6с полыми поршнями 12 и 16 и Штоками 14, 17 и зажимной гидропатрон. Гидропатрон, размещенный в первой по отношению к забою внутренней полостисилового цилиндра 6, выполнен в виде цанги 9 для зажима штанги 18, зажимной муфты 8, опорного вкладыша 7 и тел 11 качения. В передней части гидроцмлиндра размещен вкладыш 7, установленный с возможностью скольжения по муфте8, которая контактирует с цангой 9 через коническую поверхность и пружину 10. Тела 11 качения оперты на конические поверхности вкладыша 7, муфты 8 и торца поршня 12 гидропатрона. На внешней поверхности штока 14 поршня гидропатрона выполнена кольцевая проточка 15 для сообщения штоковой полости поршня 12 с поршневой полостью поршня 16. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость поршня 12 гидропатрона поршень, перемещаясь влево, перемещает также тела 11 качения и муфту 8. Это приводит к зажиму цангой 9 буровой штанги. При совмещении проточки 15 штока 14 штоковая полость поршня 12 сообщается с поршневой полостью поршня 16. Это приводит к перемещению корпуса 6,3 вместе с ним зажатой в патроне штангой 18 к забою. 2 ил.20f 6

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 С 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

12 13 15 17 (21) 4816005/03 (22) 17.04.90 (46) 07,02.92. Бюл. М5 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Института геотехнической механики АН УССР (72) M.С,Мороз и В.Т.Вышинский (53) 622;272 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 526703, кл. Е 21 С 1/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР

М 570705, кл. Е 21 С 5/00, 1975. (54) ПАТРОН-ПОДАТЧИК (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к податчикам буровых машин. Цель изобретения упрощение конструкции и повышение надежности работы при использовании патрона-податчика для подачи буровой штанги.

Патрон-податчик содержит сдвоенный силовой цилиндр 6 с полыми поршнями 12 и

16 и штоками 14, 17 и зажимной гидропатрон. Гидропатрон, размещенный в первой по отношению к забою внутренней полости

„„БЦ „„1710723 А1

2 силового цилиндра 6, выполнен в виде цанги 9 для зажима штанги 18, зажимной муфты

8, опорного вкладыша 7 и тел 11 качения. B передней части гидроцилиндра размещен вкладыш 7, установленный с возможностью скольжения по муфте 8, которая контактирует с цангой 9 через коническую поверхность и пружину 10, Тела 11 качения оперты на конические поверхности вкладыша 7, муфты

8 и торца поршня 12 гидропатрона. На внешней поверхности штока 14 поршня гидропатрона выполнена кол:ьцевая проточка

15 для сообщения штоковой полости поршня 12 с поршневой полостью поршня 16.

При подаче рабочей жидкости в штоковую полость поршня 12 гидропатрона поршень, перемещаясь влево, перемещает такжЕ тела

11 качения и муфту 8. Это приводит к зажиму цангой 9 буровой штанги, При совмещении проточки 15 штока 14 штоковая полость поршня 12 сообщается с поршневой полостью поршня 16. Это приводит к перемещению корпуса 6, э вместе с ним зажатой в патроне штангой 18 к забою. 2 ил.

1710723

10

Изобретение относится к горной технике и является составной частью легкого станка вращательного бурения, предназначенного для бурения скважин в закрытых горных выработках при нагнетании воды в угольные пласты, а также для бурения дегазационных скважин, Известно техническое решение, в кото. ром податчик выполнен в виде цилиндра с полыми поршнями и штоками, на концах которых установлены зажимные патроны в виде втулок, внутри которых установлены эластичные манжеты, взаимодействующие с опорными стойками рамы станка. Заданную последовательность подачи и зажима обеспечивает злектрогидравлическая система управления. Сложность системы управления и большие габариты станка не позволяют его применить в закрытых горных выработках.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидравлический подающий механизм для буровых станков, содержащий сдвоенный силовой цилиндр с полыми поршнями и штоками, через которые пропущены направляющая опора; зажимные патроны, установленные на штоках, и систему управления подачей и зажимными патронами.

В данном техническом решении функции поршневых групп разделены более четко, однако блокировка по времени подачи и зажима сложна при недостаточной ее надежности, Вследствие того, что податчик и патрон перемещаются по направляющей стойке, являющейся продольным элементом рамы станка, величина подачи значительно меньше габарита станка, перемещение податчика иэ нижнего в исходное положение является холостым ходом, в течение которого процесс бурения приостанавливается.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение четкости срабатывания зажима буровой штанги.

Поставленная цель достигается тем, что зажимной патрон и податчик совмещены в одном гидроцилиндре, при этом центральная полость штока поршня гидропатрона и цанги использована для размещения вращающейся буровой штанги, а шариковые тела качения, являясь элементами механизма зажима цангового гидропатрона, одновременно выполняют функции упорноопорного подшипника качения. Повышение четкости срабатывания зажима буровой штанги до начала ее подачи обеспечивается заданной последовательностью подачи рабочей жидкости первоначально на зажим штанги гидропатроном, а затем на рабочую

55 подачу штанги в забой при бурении, Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в одном гидроцилиндре совмещены податчик и гидропатрон, при этом через центральную полость штоков поршней податчика и гидропатрона пропущена вращающаяся буровая штанга с возможностью ее зажима гидропатроном. и последующей подачей в забой.

На фиг,1 изображен буровой станок, общий вид; на фиг.2 - патрон-податчик.

Буровой станок, в состав которого входит предлагаемый патрон-податчик, состоит из вращателя 1, приводящего во вращательное движение буровую штангу и являющегося базовой сборочной единицей,, на котором установлены цапфы 2, обеспечивающие сочленение станка с рамой. В центральной части вращателя на подшипниках размещен шпиндель 3 фасонным внутренним каналом, например шестигранным или квадратным, обеспечивающим передачу крутящего момента и вращательного движения буровой штанги, с возможностью ее осевого перемещения под действием патронов-податчиков (фиг.1). Соосно шпинделю вращателя устанавливаются два патронаподатчика 4 и 5. обеспечивающие попеременно подачу буровой штанги в забой при заданном осевом усилии.

Патрон-податчик имеет следующую конструкцию (фиг,2). В корпусе цилиндра 6 неподвижно закрепляется вкладыш 7, в котором размещена зажимная муфта 8 с возможностью свобрдного вращения вокруг продольной оси совместно сцангой 9,,имеющих продольную упругую связь с помощью пружины 10. Шариковые тела 11 качения;Ъпираясь на конические поверхности вкладыша, зажимной муфты, цанги и поршня гидропатрона12, образуют упорноопорный подшипник качения, а цилиндрическая поверхность А вкладыша и зажимной муфты образуют подшипник скольжения (фиг.2). Цилиндр 6 перегородкой 13 разделен на две полости, при этом в передней полости размещен поршень гидропатрона

12 со штоком 14, в котором выполнена кольцевая проточка или пазы 15, а в задней полости поршень податчика 16 со штоком

17, В полостях штоков гидропатрона цанги размещается буровая штанга 18. На корпусе цилиндра 6 установлены штуцера 19 и 20, подводящие рабочую жидкость к патронуподатчику.

Патрон-податчик работает следующим образом, При подаче рабочей жидкости через штуцер 19 в штоковую полость поршня гидропатрона происходит его перемещение

17-10723 6 ка- вышает безопасность работ обслуживаюся щего персонала. I влево, одновременно шариковые тела 11 чения, перемещаясь влево, передвигают также к центру, вызывая перемещение зажимной муфты 8 влево, а цанги 9 вправо, что приводит к зажиму буровой штанги цангой 5 и сжатию пружины 10. В конце хода поршня патрона пазы 15 соединяют его штоковую полость, находящуюся под давлением жидкости с поршневой полостью податчика, вызывая перемещение цилиндра податчика 4 10 гидропатрона с зажатой в нем буровой штангой, при этом зажимная муфта 8 совместно с цангой и буровой штангой имеют возможность вращательного движения от вращателя 1 посредством шпинделя 3 15 (фиг.1).

Предлагаемый патрон-податчик по сравнению с известным обеспечивает упрощение конструкции бурового станка, уменьшение его массы и габаритов за, счет 20 совмещения органов подачи и зажима буровой штанги, а также возможности размещения буровой штанги в центральйой полости штока поршня гидропатрона, что обеспечивает симметричное нагружение 25 одним гидроподатчиком. Согласование последовательности зажима буровой штанги и ее подачи повышает четкость процесса. бурения, уменьшает износ буровой штанги и деталей за-. 30 жимного гидропатрона. Полуавтоматическое наращивание бурового става без прекращения процесса бурения сокращает время подготовительных операций. по35

Формула изобретения

Патрон-податчик, включающий сдвоенный силовой цилиндр, разделенный перегородкой на две полости, в каждой из которых размещены полые поршни со штоками; за- . жимной патрон цангового типа с зажимной муфтойи пружиной, отл ича ю щийся тем, что, C целью упрощения конструкции и повышения надежности работы при использовании патрона-податчика для подачи буровой штанги, зажимной патрон размещен в первой по отношению к забою полости силового цилиндра.и имеет вкладыш с конической торцевой поверхностью. образующий с зажимной муфтой подшипник скольжения, а поршень, размещенный в первой полости, установлен с возможностью взаимодействия с патроном посредством шариковых тел. образующих подшипник качения и опирающихся на коническую поверхность вкладыша и конические поверхности, выполненные в зажимной муфте, цанге и на торце поршня, при этом цанга подпружинена относительно зажимной муфты, а размещенный во второй полости силового цилиндра поршень охватывает шток поршня зажимного патрона, на котором выполнена кольцевая проточка для периодического сообщения штоковой полости поршня зажимного патрона с поршневой полостью поршня, расположенного во второй полости силового цилиндра.

1710723

Составитель Е,Столбцов

Редактор М,Бланар Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Заказ 319 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета, по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101