Переносной буровой станок

 

Использование: в горной промышленности при бурении шпуров и скважин. Сущность изобретения: переносной буровой станок включает установленные на каретке привод, буровую штангу с породоразрушающим инструментом, распорную стойку, механизм подачи с ходовым винтом и размещенной на каретке, ходовой гайкой, наружная поверхность которой выполнена в виде шкива и кинематически связана посредством клиноременной передачи с размещенным на хвостовике буровой штанги шкивом, который выполнен разъемным из двух конусных тарелок с буртиками, одна из которых соединена с хвостовиком буровой штанги, а другая устаноалена подвижно относительно первой и подпружинена, при этом на буртике подвижной конусной тарелки выполнены не менее одного фигурного паза с двумя противоположно наклонными к образующей боковой поверхности буртика плоскостями шкива для взаимодействия с пальцами, размещенными на буртике неподвижной конусной тарелки. 3 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4877881/03 (22) 25.10.90 . (46) 23.09.92. Бюл. ЬЬ 35 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и йроектно-конструкторский институт добычи угля гидравлическим способом (72) А,А. Атрушкевич, B.H.Ãàëêèí, А,А.Локтионов и В,Г,Чикин (56) Авторское свидетельство СССР

%301432, кл. Е 21 С 1/00, 1971, Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1546625, кл. Е 21 С 5/02, 1988; (54) ПЕРЕНОСНОЙ БУРОВОЙ СТАНОК (57} Использование: в горной промышленности при бурении шпуров и скважин. Сущность изобретения: переносной буровой станок включает установленные на каретке привод, буровую штангу с породоразруша.;Изобретение относится к горной промышленности, в частности к. переноснйм буровым станкам бурения шпуров.

Известен станок для бурения шпуров, содержащий привод, буровую штангу с коронкой, распорные стойки, выполненные в виде ходового винта,:механизм подачи с ходовыми. гайками, редуктором, дифференциалом (1). .Известен буровой станок принятый за прототип, включающий привод с кареткой, буровую штангу с породораэрушающим инструментом, механизм подачи с ходовым винтом и ходовой гайкой. наружная поверхность которой выполнена в виде шкива при этом ходовая гайка размещена на каретке и кинематически связана посредством клиноременной передачи с размещением на хвостовике буровой штанги шкивом (2). Ж„„1763б48 А1 (я)з Е 21 С 1/00 ющим инструментом, распорную стойку, механизм подачи с ходовым винтом и размещенной на каретке, ходовой гайкой, наружная flOBepxHoctb которой выполнена в виде шкива и кинематически связана посредством клиноременной передачи с размещенным на хвостовике буровой штанги шкивом, который выполнен разъемным иэ двух конусных тарелок с буртикамй, одна иэ которых соединена с хвостовиком буровой штанги, а другая установлена подвижно относительно первой и подпружинена, при этом на буртике подвижной конусной тарелки выполнены не менее одного фигурного паза с двумя противоположно наклонными к образующей боковой поверхности буртика плоскостями шкива для взаимодействия с пальцами, размещенными на буртике неподвижной конусной тарелки. 3 йл.

Недостатками известных устройств яв- д ляется нйзкая надежность.

Цель изобретения — повышение надежности работы станка за счет уменьшения радиальных нагрузок на опоры шкивов.

Укаэанная цель достигается тем, что в О известной конструкции, включающей уста- Ъ новленный на каретке привод, распорную Сф стойку, буровую штангу с породоразрушающим инструментом; механизм подачи с ходовым винтом и размещенной на каретке ходовой гайкой, наружная поверхность которой выполнена в виде шкива и кинематически связана посредством клиноременной передачи с размещенным на хвостовике буровой штанги шкивом, согласно изобретению, размещенный на хвостовике буровой штанги шкив выполнен разьемным из двух конусных тарелок с бур1763648 тиками, одна иэ которых соединена с хвостовиком буровой штанги, а другая конус— относительно хвостовика штанги, при этом на буртике подвижной конусной тарелки выполнены не менее одного фигурного паза с двумя плоскостями противоположно наклонными к образующей боковой поверхности буртика шкива для взаимодействия с пальцами, размещенными на буртике неподвижйой конусной тарелки;

Сопоставительный анализ с йрототипом показывает, что заявляемое устройство отключается наличйем разъемного шкива с пальцами и наклонными плоскостями что позволяет уменьшить радиальные нагрузки на опоры шкивов клиноременной передачи и увеличивает надежность станка.

Таким образом заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна"..

На фиг.1 изображен переносной буровой станок, разрез; на фиг.2 — узел 1 на фиг.1; на фиг.3 — вид по стрелке А на фиг.2, Переносной буровой станок содержит привод 1, например, гидравлический, буровую штангу 2 с породоразрушающим" инструментом, распорную стойку 3, наружная поверхность которой выполнена в вйде ходового винта, каретка 4, ходовая гайка 5, наружная поверхность которой выполнена в виде шкива 6 клиноременной передачи, включающий клиновой ремень 7. На хвостовике буровой штанги 2 установлен рйзъемный шкив, состоящий из двух конусных тарелок 8 и 9. Конусная тарелка 9 неподвиж" Но ñîåäèéåHà с хвостовиком буровой штанги 2 и через шпонку установлена на валу привода 1. Конусные тарелки 8 и 9 прижимаются друг к другу по оси с помощью пружины 10, т,е. пружина 10 осуществляет предварительное натяжение клинового ремня 7. Конусная тарелка 8 шкива установлена подвижно на конуской тарелке 9. На буртике конусной тарелки 8 шкива по окружности выполнены один или несколько фигурных пазов 11 с двумя противоположно наклонными к оси шкива плоскостями 12 и

13. На корпусе конусной тарелки 9 шкива неподвижно закреплены один или несколько пальцев 13, контактирующие через ролик 15 с плоскостью 12 или с йлоскостью 13. Ролик 15 служит для уменьшения сил трения между пальцами 14 и наклонной плоскостью 12 или 13. Каретка 4 . установлена на распоркой стойке 2 и может перемещаться вдоль последней. Каретка 4 для удобства монтажа ка штанге 2 может быть вйполнена разъемной. На каретке 4 закреплена шпонка 16, входящая в шПоночный паз, выполненный по всей длине распорной стойки 3, В верхней части распорной стойки 2 закреплен люнет17. Клиноременная передача закрыта кожухом 18, Привод1 закреплен на каретке 4;

Переносной буровой станок работает следующим образом.

Станок устанавливается на месте бурения и распирается с помощью механизма распора (на черт. не показан). При включе10 нии привода 1 приводится во вращение буровая штанга 2 с коронкой. Одновременно начинает осуществляться подача ее на за15 бой. Подача осуществляется следующим образом. Вращательное движение от привода

1 через шпанку 16 передается разъемному шкиву с конусными тарелками 8 и 9 с помощью клинового ремня 7 вращение пере20 дается шкиву 6, а вместе с ним и ходовой гайке 6. Ходовая гайка 5; вращаясь относительно ходового винта распорной стойки 3;

1 и буровой штангой 2, осуществляя подачу и бурение шпура, А при небольших усилиях подачи крутящий момент на шкиве 6 невелик. В этот момент вращение передается за

c IGT сил тренйя клинового ремня и конускых

30 тарелок 8 и 9 разъемного шкива

Предварительное натяжение ремня 7 осуществляется за счет пружины 10, Небольшой передаваемый клиноременной.передачей крутящий момент вызывает небольшие радиальные усилия, в опорах шкивов клиноременной передачи. При попадании коронки на породные прослойки усилие бурения увеличивается, что вызыва35

40 ет увеличение крутящего момента на шкиве

6. Усилия прижатия пружины 10 уже недостаточно и конусная тарелка 8 начинает поворачиваться относительно конусной тарелки 9 разъемного шкива; до контакта

45 пальцев 14 через ролик 15 с наклонной поверхностью, например 12. При дальнейшем перемещении конусная тарелка 8 шкива стремится опуститься вниз, сжимая клийовый ремень 7, натяжение последнего увели50 чивается, тем самым увеличивается передаваемый крутящий момент шкиву 6.

Таким образом, с увеличением усилия бурения увеличивается усилие подачи и крутящий момент на шкив 6. В данный момент передаваемый крутящий момент на разъем55 ном шкиве будет складываться из усилия пружины 10 и усилия взаимодействия пальца 14 к наклонной плоскости 12. При далькейшем увеличении усилия бурения и подачи на ременной передаче крутящий моподнимается вверх. Торец выступа ходовой гайки 5, упираясь в торец буртика каретки 4, 25 тякет эа собой каретку 4 вместе с приводом

1763648

15

50 мент достигает предельного значения, после чего начинается проскальзывание ремня по разьемному шкиву, усилие подачи уменьшается, так как ходовая гайка 5 не вращается, а буровая штанга 2 с коронкой продолжает вращаться, что предохраняет механизм поДачи станка от поломки, После окончания бурения привод 1 переключают на обратное вращение. При этом производится автоматический принудительный отвод каретки 4 с приводом 1, буровой штангой 2 и коронкой в исходное положение. Если усилия пружины 10 будет недостаточно, то конусная тарелка 8 шкива поворачивается относительно конусной тарелки 9 в обратном направлении и уже наклонная плоскость 13 начинает контактировать с пальцем 14 через ролик 15, увеличивая передаваемый клиноременной передачей крутящий момент в обратном направлении, Следует заметить также, что применение в качестве привода 1 гидродвигателя благотворно сказывается на режиме работы станка, Так, при бурении по углю необходимы большие обороты буровой штанги 2 и, соответственно, большая скорость подачи. При бурении породы усилие бурения резко возрастает, за счет этого . автоматически снижается число оборотов гидродвигателя и, соответственно, уменьшается скорость бурения (GKopocTb подачи), что также повышает надежность бурового станка. При отводе инструмента в исходное положение происходит его быстрый отвод за счет того, что гидродвигатель работает практически на холостом ходу, число оборотов максимальное и.проиэводится быстрый отвод инструмента, В предложенном устройстве с клиноременной передачей радиальные усилия в опорах шкивов уменьшенные, по сравнению с известными клиноременными передачами и возрастают с увеличением усилия бурения, т.е. усилия в опорах будут максимальны только в моменты максимальных усилий бурения, За счет того, что пара контакта пальца 14 и наклонная плоскость 12 или 13 не самотормозящая, после уменьшения усилия бурения уменьшается и натяжение ветвей ремня 7 и радиальные усилия в опорах шкивов, что увеличивает надежность станка. В буровых станках незначительное изменение передаточного отношения; вызванного незначительным изменением диметра разъемного шкива, не оказывает практического влияния на процесс бурения.

Технико-экономические преимущества предложенного переносного станка по сравнению с известными заключается в увеличении надежности станка, достигаемой за счет уменьшения радиальных усилий в опорах шкивов клиноременной передачи. Требует меньшую точность изготовления межцентрового расстояния ходового винта и буровой штанги (в зубчатой передаче перекос осей или неточное изготовление межцентрового расстояние резко снижает надежность зубчатой передачи}.

В известных устройствах натяжение ремня постоянно и рассчитано на передачу максимального крутящего момента, т.е. радиальные усилия на опорах шкивов ременной передачи постоянны и максимальны независимо от того, работает передача или нет. А это значительно снижает надежность ременных передач. В предложенном устройстве максимальные усилия в опорах возникают только при максимальном передаваемом крутящем моменте, в остальное время — действуют значительно меньшие усилия, что увеличивает надежность станка.

Формула изобретения

Переносной буровой станок, включающий установленный на каретке привод, распорную стойку, буровую штангу с породоразрушающим инструментом, механизм подачи с ходовым винтом и размещенной на каретке ходовой гайкой, наружная поверхность которой выполнена в виде шкива и кинематически связана посредством клиноременной передачи с размещением на хвостовике буровой штанги шкивом, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности работы за счет уменьшения радиальных нагрузок на опоры шкивов, размещенный на хвостовике буровой штанги шкив выполнен разьемным из двух конусных тарелок с буртиками, одна из которых соединена с хвостовиком буровой штанги, а другая конусная тарелка установлена подвижно относительно первой и подпружинена относительно хвостовика штанги, при этом на буртике подвижной конусной тарелки выполнены не менее одного фигурного паза с двумя плоскостями противоположно наклонными к образующей боковой поверхности буртика шкива для взаимодействия с пальцами, размещенными на буртике неподвижной конусной тарелки.

1763648. I

1763648

Ф Mf.) с

Составитель Н. Беркутова

Техред М.Моргентал . Корректор Л. Лукач

Редактор E. Полионова

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

Заказ 3438 Тираж. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

11.3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5