Устройство для шлифования инструмента

 

Использование: для шлифования твердосплавных зубьев буровых коронок. Сущность изобретения: устройство содержит средства (пары 9 и 10 параллельных кронштейнов ) для регулирования положения шлифовальной головки 15 относительно буровой коронки 11, а также опорное средство 4, предназначенное для сравнительно медленного перемещения шлифовального 18 00 со 00 о ю о 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)я В 24 D 17/00

15

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ЕДОМСТВО СССР

ОСПАТЕНТ СССР) (21) 4614948/08 (2 ) 25.09.89 (4f) 30.08,93. Бюл. ¹ 32 (3 ) 8803684-3 (3 ) 17.10.88 (3 )SE (71) СИ-3М-И Бластинг знд Майнинг Иквипм нтоф Канада Лтд(СА) (7 ) Чейе Манквист и Роберт Шеландер (SE) (5 ) Авторское свидетельство СССР

1551522, кл. В 24 В 3/40, 1988.

„„. 0„„1838090 АЗ (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ШЛИФОВАНИЯ

ИНСТРУМЕНТА (57) Использование: для шлифования твердосплавных зубьев буровых коронок. Сущность изобретения: устройство содержит средства (пары 9 и 10 параллельных кронштейнов) для регулирования положения шлифовальной головки 15 относительно буровой коронки 11, а также опорное средство 4, предназначенное для сравнительно медленного перемещения шлифовального

1838090

10

40

50 давления, агрегата 3 по круговой траектории вокруг сферического зуба на буровой коронке 1, подлежащей шлифованию, и для быстрого вращения шлифовальной головки 15 вокруг ее продольной оси. Буровая коронка надежИзобретение относится к самоцентрирующемуся шлифовальному устройству для шлифования твердосплавных зубьев или рабочих оконечностей буровых коронок и особенно, хотя не исключительно, для шлифования сферических зубьев из карбида вольфрама коронок со сферическими зубьями типа используемых, например, для бурения скважин или других подобных операций нисходящего бурения в горнодобывающейй и ромы шлен ности. Устройство содержит неподви>кное зажимное устройство, в котором зажимаются буровые коронки и:оторое вмещает коллектор для охлаждающей жидкости, Кроме того, устройство содержит шлифовальный агрегат, снабженный шлифовальной головкой, которая вращается вокруг своей продольной оси, и опорное устройство для шлифовального агрегата, которое проходит под углом к продольной-оси упомянутой головки, Опорное устройство предназначено для сообщения шлифовальному агрегату вращательного движения с центром вращения, лежащим в центре шлифовальной головки, Цель изобретения — повышение производительностии шлифования, На фиг.1 изобра>кена принципиальная конструкция шлифовального устройства, соответствующая изобретению, вид сбоку; на фиг.2 — вид в разрезе опорного устройства, сообщающего орбитальное движение шлифовальному агрегату, на фиг.3,4 — иллюстрация предпочтитель-.ого варианта шлифовального устройства, соответствующего изобретению; на фиг.5 — перспективное изображение предпочтительного варианта эажимного устройства для нескольких коронок, На фиг.1 показана принципиальная конструкция шлифовального устройства, cooTBGTcTBóþùåão настоящему изобретению. Шлифовальное устройство содержит устройство для зажима коронок, предназначенное для закрепления тех коронок, чьи сферические зубья 1 из карбида вольфрама должны быть отшлифованы, Устройство содержит та кхсе оп о рн ое устройство 2, предназначенное для поддержания шлифовального а регата 3. Шлифовальный агно эажимается в неподвижном зажимном устройстве 2. содержащем наклонный стол, который может регулироваться и фиксироваться в выбранных угловых положениях. 10 з.п. ф-лы, 5 ил, регат 3 содержит приводной двигатель, который с большой скоростью вращает шлифовальную головку 4 вокруг ее продольной оси. Опорное устройство также содержит еще один приводной двигатель, на валу 5 которого, с помощью крепежного средства

6, может быть установлен с возможностью регулировки шлифовальный агрегат 3, Приводной двигатель опорного устройства 2 предназначен для сообщения кругового или орбитального движения шлифовальному агрегату 3 и его шлифовальной головке 4 с центром вращения в центре 7 шлифования шлифовальной головки 4 (см. фиг.2).

15 Опорное устройство поддерживается парами 8, 9 параллельных кронштейнов, которые смонтированы на стойке или колонке с воэможностью поворота на 360 . Стойка

10 установлена на станине 11.

Каждая из пар 8, 9 параллельных кронштейнов содержит внутреннюю и внешнюю пару кронштейнов 12 и 13, соответственно, так, что опорное устройство 2 и несомый им шлифовальный агрегат можно перемещать как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, в пределах длины пар 8, 9 параллельных кронштейнов. Шлифовальную головку 4 вручную выравнивают со сферическим зубом иэ карбида вольфрама, подлежащим шлифованию, путем перемещения шлифовальной головки 4 с помощью ручки 14 в положение непосредственно над сферическим зубом 1. Это ручное перемещение облегчается пневматическим компенсирующим устройством 15, 16 поршень-цилиндр двойного действия, предусмотренным между поворотными кронштейнами в соответствующих парах 12, 13 кронштейнов, Когда в пневматические устройства 15, 16 поршень-цилиндр подается давление, поршни прилагают компенсирующее усилие к парам 8, 9 параллельных кронштейнов так, чтобы опорное устройство 2 оставалось неподвижным в том положении, 45 в которое оно было вручную установлено оператором, Для обеспечения правильной балансировки, в контуры питания соответствующих устройств 15, 16 поршень-цилиндр включен настраиваемый регулятор 17

1838090

10

Контуры питания устройств поршеньилиндр содержат также переключатель 18, редназначенный для переключения наравления подачи воздуха таким образом, тобы пары 8, 9 параллельных кронштейнов ередавали направленное вертикально низ усилие на опорное устройство 2 и шлиовальный агрегат 3, Это приспособление спользуется для автоматического, непреывного процесса шлифования, описываеого ниже, На фиг.2 показана принципиальная онструкция опорного устройства 2. К осовным элементам этого устройства отноится корпус 19, в котором размещены еще дин приводной двигатель 20 и его выходой вал 21. В приводной двигатель поступат сжатый воздух, для подачи которого спользуется тот же контур, что и использумый для подачи сжатого воздуха в шлифоальный агрегат 3. В ответвление, ведущее приводному двигателю 20, встроен дроселирующий кран 22, с помощью которого ператор может изменять подачу воздуха к риводному двигателю 20 и регулировать корость упомянутого двигателя от нуля до аксимальных значений, Выходной вал 21 посажен в корпусе 19 а двух шариковых подшипниках 23 и снабен тремя каналами внутри него, служащии для подачи в шлифовальный агрегат 3 и твода из него воздуха, а также для подачи упомянутый агрегат, через поворотный

ыключатель 24, охлаждающей воды. Кана ы соединены с шлифовальным агрегатом 3 осредством шлангов 25.

Крепление 6 шлифовального агрегата рисоединено к нижнему концу выходного ала 21 под заданным углом, который выран таким образом, чтобы центр 7 шлифоания шлифовальной головки 4 совпадал с сью вращения выходного вала 21, несмотя на то, что шлифовальный агрегат устаовлен под углом. В результате, в процессе лифования приводной двигатель 20 будет ращать шлифовальный агрегат 3 по кругоой траектории, обеспечивая тем самым

ысококачественное шлифование. Как упоянуто выше со ссылкой на фиг.1, угловое оложение крепления 6 можно регулироать так, чтофы оно соответствовало угловоу положению буровой коронки, одлежащей шлифованию.

На фиг.3 и 4 проиллюстрирован предочтительный вариант шлифовального устойства, соответствующего изобретению. стройство показано на фиг,3 — сбоку, а на иг.4 — спереди, Большинство ссылочных омеров, используемых на фиг.3 и 4 взяты з фиг,1 и обозначают соответствующие

55 друг другу элементы этих двух вариантов изобретения, В случае иллюстрируемых и описываемых предпочтительных вариантов изобретения, опорное устройство 2, подвешенное на парах параллельных кронштейнов 8, 9, содержит подающие устройства для подачи воздуха А, В и для подачи охлаждающей воды С. причем каждое упомянутое подающее устройство соединено через поворатный выключатель или муфту с шлифовальным агрегатом с помощью соответствующих поворотных труб А, В, С, которые соответствуют шлангам 25 в варианте изобретения, показанном на фиг,1, В трубопровод А встроен дросселирующий кран 22, упоминающийся со ссылкой на фиг,2.

На фиг.3 и 4 более четко проиллюстрирован предпочтительный вариант регулируемого крепежного r.oe,ëãòâà 6. Это крепежное средство содержит корпус с выполненным в нем двумя дугообразными выемками или желобами для взаимодействия со стопорными штифтами и стопорными устройствами 26, -оединенными с ним, что позволяет фиксировать шлифовальный агрегат в определенном положении относительно опорного устройства 2. Таким образом, Можно регулировать угол между продольной осью шлифовальной оголовки 4 и продольной осью приводного вала 5, что желательно для эффективного регулирования амплитуды вышеупомянутого орбитального или кругового движения.

На фиг.5 показан предпочтительный вариант устройства 27 для зажима буровой коронки, предназначенного для закрепления буровых коронок со сферическими зубьями из карбида вольфрама, которые надо отшлифовать. Зажимное устройство содержит ящик 28, имеющий отверстие 29 на верхней стороне, в котором установлены один или более столов 30, которые могут поворачиваться, как показано осью 31 и стрелкой на фиг.1. Каждый стол 30 содержит для коронки 32 два или более держателей 33 в виде, по существу, прямоугольных пазов, в которые вставляется хвостовик буровой коронки 32. Держатель 33 содержит также пневматическое устройство поршень-цилиндр, поршень 34 которого предназначен для эффективного прижима буровой коронки 32 к стенкам упомянутых пазов. Устройство поршень-цилиндр соответствующих держателей 33, предпочтительно, размещено таким образом, чтобы поршень каждого из упомянутых устройств перемещался в направлении одной из диагоналей пазов, эффективно прижимая буровую коронку 32

1838090

15

30

55 к одному из углов пазов, как показано на фиг. 5 на изображенном слева столе 35.

Устройства поршень-цилиндр держателей 33 приводятся в действие с помощью клапана 36, который защищен крышкой 37, чтобы предотвратить его случайное включение. В результате, оператор может включить клапан 36 только с двух противоположных друг другу GTopoH, flpM ьключении с одной стороны, клапан 36 обес; --- ивает перемещение устройства поршень - цилиндр в режиме прижима, а при включении с другой стороны — обеспечивает перемещение упомянутого устройства в режиме разжима, Как показано на фиг.5 держатель 33 снабжен подвижной нижней плитой 38, которая позволяет легко разместить в держателе буровые коронки небольших размеров.

Плита 38 перемещается с помощью рычага.

На фиг.5 .плита 38 левого стола 39 показана перемещенной в положение, в котором она поддерживает буровые коронки 32 небольш . х размеров, Плита 38 правого стола на еиг.5 отодвинута, чтобы обеспечить установку буровых коронок 32 больших размеров, когда диаметры головок коронок настолько велики, что позволяют головкам опираться на поверхность плиты 38, когда хвостовик коронки вставлен в один иэ пазов держателей стола.

Как упоминалось выше, каждый стол может быть установлен в желаемое угловое положение. Регулировка стола производится с помощью рычага 40, который может быть выдвинут или оттянут, как показано на примере правого стола на фиг.5. Стол может быть зафиксирован в этом выбранном положении с помощью стопорного устройства 41, Ящи" 28 служит в качестве коллектора для охлаждающей жидкости, подаваемой из шлифовального агрегата в рабочую зону в процессе шлифования, К каждой боковой стороне ящика 28 могут присоединяться съемные ограждения-брызговики 42, из которых на фиг.4 показано только одно. Ящик

28 соединен с циркуляционным насосом и фильтрующим устройством для перекачивания охлаждающей жидкости в шлифовальный агрегат 3.

Другое преимущество, обеспечиваемое за счет использования ящика 28, заключается в том, что ящик приспособлен для размещения в нем всего шлифовального устройства. После разборки шлифовального устройства до нужной степени, оно может быть уложено в ящик 28, который будет служить в качестве упаковки при транспортировке. На фиг.5 показано, что изображенный предпочтительный вариант зажимного устройства 43, содержащего два стола 39,управляемых независимо друг от друга, может обслуживаться двумя шлифовальными агрегатами 3, каждый иэ которых удерживается парами 8, 9 параллельных кронштейнов, Это позволяет одновременно осуществлять раздельное шлифование буровых коронок с отличными друг от друга размерами. Снабжение каждого стола двумя держателями 33 обеспечивает возможность закрепления коронок в одном из держателей одновременно с шлифованием коронки в другом держателе.

Естественно, что объем изобретения включает и возможность установки только одного наклонного стола 35 в ящик 28 и использования только одного шлифовального агрегата 3 с каждым ящиком 28

П ри необходимости применения соответствующего изобретению шлифовал ьного устройства, его транспортируют в ящике или упаковке 28 к месту назначения, вынимают из ящика его элементы и собирают их вместе, затем заливают в шлифовальное устройство охлаждающую жидкость и подсоединяют его к соответствующим источникам сжатого воздуха, После этого, устройство готово к работе, Буровые коронки 32 со сферическими зубьями из карбида вольфрама, подлежащими шлифованию, зажимаются в соответствующих держателях 33 на столах 39.

Затем столы устанавливаются в наклонные положения для шлифовки сферических зубьев, расположенных на вершине и на периферии соответствующих коронок, После этого, шлифовальную головку 4 шлифовального агрегата 3 перемещают к первому сферическому зубу 1, который надо отшлифовать. Во время этого установочного перемещения шлифовальной головки 4 в компенсирующие устройства 15, 16 поршень-цилиндр пар 8, 9 параллельных кронштейнов подается сжатый воздух, чтобы позволить оператору легко и быстро переместить вручную шлифовальную головку 4 в положение непосредственно над сферическим зубом 1. После выравнивания шлифовальной головки со сферическим зубом 1 оператор манипулирует переключателем

18, чтобы переключить подачу сжатого воздуха от компенсирующих устройств 15, 16 поршень-цилиндр к приспособлению, обеспечивающему давление шлифования, одновременно включая приводные двигатели 3 и

20. Шлифовальная головка 4 автоматически выйдет в правильное положение шлифования на сферическом зубе 1 из карбида воль1838090

10 фрама за счет самоцентрирования и начнет производить шлифование.

В процессе шлифования оператор мо жет снимать отшлифованные буровые коронки и устанавливать очередные зношенные коронки в держатель, смежный с держателем, в котором находится лифуемая в данный момент коронка. Поле окончания шлифования данной коронки оператору остается только выключить лифовальное устройство. По завершении атои рабочей операции переключатель 1б поворачивается в положение режима коменсации, и шлифовальная головка 4 перемеается вручную к следующему сферическому убу, подлежащему шлифованию. Затем выеупомянутое автоматическое самоцентриование и последующий процесс лифования повторяются, Когда буровые коронки, подлежащие лифованию, имеют большие размеры, таие что хвостовики коронок не могут вметиться в держатели 33, пары параллельных ронштейнов могут быть повернуты на стойе 10 в положение вне ящика 28, Буровые оронки слишком больших размеров могут

ыть зажаты в этом положении с помощью одходящего средства, и таким образом их ферические зубья иэ карбида вольфрама огут быть отшлифованы с помощью того

<е агрегата, что и используемый для шлифоания буровых коронок меньших размеров.

В тех случаях, когда сферический зуб уровой коронки, которую надо отшлифоать, черезмерно изношен и, таким образом, еобходимо сошлифовать материал вокруг уба, применяют специально преднаэнаенную для этой цели шлифовальную голоку. При использовании этой особой лифовальной головки шлифовальный агегат должен прочно удерживаться в одном том же положении. Соответствующая иэоретению конструкция позволяет легко беспечить такую фиксацию шлифовальноо агрегата путем перекрытия дросселируюего крана 22, в результате чего ращающееся опорное устройство 2 прератит свое вращение, С помощью шлифовального агрегата, оответствующего изобретению, можно лифовать все типы оборудования для буения по породе, т.е. буры различных конигураций и размеров, и поэтому эобретение не ограничивается применеием для буровых коронок со сферическими убьями, снабженных сферическими эубьяи из карбида вольфрама.

Очевидно также, что изобретение не оганичивается описанными и проиллюстриованными вариантами, и в пределах

10

40 мещения параллельно оси стойки корпусом, 45 в котором размещен привод вращения шли55

35 объема нижеследующей формулы изобретения возможны модификации и измвнв- ния. Так, например, держатель для буровой коронки может быть выполнен таким обрезом, чтобы он был приспособлен для буровой коронки определенного типе. Кроме того, устройство может содержать насосную систему, предназначенную для перекечивения охлаждающей жидкости из коллекторе обратно в шлифовельный агрегат 3.

Формула иэобретвния

1. Устройство для шлифования инструмента, выполненное в виде установленного на основании узла фиксации инструмента, шлифовальной головки с приводом ее врещения, установленной с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и поворота вокруг оси, не совпадающей с осью ее вращения, о т л и ч е ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности шлифования, устройство снабжено расположенной на основании стойкой и размещенными на ней двумя парами пераллельных кронштейнов, шарнирно связанных друг с другом и снабженных. пневматическими устройствами, установленными на каждой иэ пар кронштейнов, при этом одна из пар кронштейнов шарнирно связана со стойкой, а другая — со шлифовальной головкой.

2. Устройство по п.1, отл и ч е ю щвес я тем, что каждое иэ пневматических устройств размещено внутри каждой перы кронштейнов.

3. YGTpoAGTBo Ilo Ill1.1 H 2, о T II H LI е loщ е е с я тем, что стойка выполнена в видв трубчатой колонки, а кронштейны расположены на ней с возможностью вращения вокруг оси колонки и перемещения вдоль нее.

4. Устройство по пп.1-3, о т л и ч а ю ще е с я тем, что оно снабжено установленным на паре кронштейнов с воэможностью перефовальной головки, при этом последняя размещена с возможностью орбитального движения и фиксированного поворота относительно корпуса.

5. Устройство по пп.1-4, о т л и ч е ющ е е с я тем, что оно снабжено установленной на приводе шлифовальной головки кареткой, выполненной с возможностью фиксации ее в различных положениях относительно привода.

6. Устройство по пп. 1-5, о т л и ч в ющ е е с я тем, что в каретке выполнен по меньшей мере один паэ, предназначенный для фиксации в нем запирающего штифта шлифовал ьной головки.

1838090

7. Устройство по пп.1-6, о т л и ч а ющ е е с я тем, что на валу приводного двигателя шлифовальной головки предусмотрены каналы для подачи охлаждающего агента.

8, Устройство по пп,1-7, отл и ч а ющ е е с я тем, что узел фиксации шлифуемого инструмента содержит по меньшей мере один стол, размещенный с возможностью фиксированного наклона, с по меньшей мере двумя окнами для установки в каждом из них шлифуемого,инструмента.

9, Устройство по пп. 1 — 8, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено плитой, установленной в нижней части каждого из окон и служащей в качестве опоры для шлифуемого инструмента.

10. Устройство по пп.1-9, о т л и ч а ю5 щ е е с я тем, что узел фиксации содержит два стола, на каждом из которых выполнено по два окна и размещено по одной шлифовальной головке.

11. Устройство по пп.1 — 10, о т л и ч а ю10 щ е е с я тем, что основание его выполнено в виде контейнера, предназначенного для транспортировки устройства в демонтированном СОСтОянии.

1838090

1838090

Составитель В.Воробьев

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор Л.Народная

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

Заказ 2889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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