Переносное буровое устройство

 

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения шпуров в кровлю горных выработок, например для анкерной крепи. Переносное буровое устройство включает буровую машину со штангой, направляющую распорную стойку с кареткой, механизм подачи с промежуточным звеном, связующим подачу инструмента с его выращением и содержащим кольцо с наклонной торцевой поверхностью, взаимодействующей с элементами качения. Распорная стойка выполнена составной из подвижных относительно друг друга частей, у которых внешние границы контуров сечения по крайней мере с двух противоположных сторон расположены в одной плоскости с возможностью взаимодействия с установленными на каретке элементами качения, профиль которых сопряжен с контуром соответствующих сторон стойки. При этом каретка выполнена в виде подвижных относительно друг друга и связанных упругой связью опор, имеющих возможностью одностороннего перемещения по распорным стойкам и между которыми установлен привод с возможностью взаимодействия его шпинделя с одной торцевой поверхностью кольца, другой торец которого выполнен с пилообразным профилем с возможностью взаимодействия с элементами качения, установленными на верхней опоре, с которой кольцо связано упругой связью и имеет возможность смещения вдоль оси штанги. 8 ил.

Изобретение относится к горному делу, а именно к устройствам для бурения шпуров в кровлю горных выработок, например для анкерной крепи.

Известна переносная буровая установка с автоматической подачей, включающая буровую машину, распорную стойку с кареткой и упорным элементом, механизм подачи с промежуточным звеном, выполненным в виде кольца с наклонными торцевыми поверхностями, взаимодействующими с элементами качения [1].

Недостатками этого устройства является цикличность подачи привода, ручное управление скоростью подачи, ограниченность хода буровой машины верхней частью стойки. Все это снижает эксплуатационные возможности устройства и его производительность.

Наиболее близким по технической сущности является переносное буровое устройство, включающее направляющую с размещенными на ней передней и задней каретками с подпружиненными собачками, буровой инструмент, закрепленный на верхней каретке, и механизм подачи, выполненный в виде дугообразного пластинчатого упругого элемента, взаимодействующего посредством эксцентрика со шпинделем привода [2].

Эта конструкция не адаптирована к телескопической стойке, что снижает ее эксплуатационные возможности.

Переносное буровое устройство включает распорную стойку с установленной на ней с возможностью одностороннего перемещения кареткой, которая выполнена из двух охватывающих стойку подвижных относительно друг друга и связанных упругой связью опор, на одной из которых размещен привод вращения со штангой и связанный со шпинделем привода вращения механизм подачи каретки. Распорная стойка выполнена телескопической из двух частей, продольные торцевые поверхности которых расположены в одной плоскости с возможностью контактного взаимодействия с установленными на опорах каретки элементами качения, при этом механизм подачи каретки выполнен в виде кольца, размещенного соосно буровой штанге с возможностью смещения вдоль ее оси и связанного с верхней опорой посредством упругой связи, и закрепленных на верхней опоре дополнительных элементов качения, причем кольцо установлено с возможностью взаимодействия одной из торцевых поверхностей со шпинделем привода вращения, а другой торец кольца имеет пилообразный профиль для взаимодействия с дополнительными элементами качения, при этом привод вращения размещен на нижней опоре каретки.

Предлагаемое устройство позволяет осуществить за один проход бурение шпура на глубину того же порядка, что и длина телескопической стойки, чем повышаются эксплуатационные возможности устройства. При этом после распора стойки забуривания процесс бурения не требует участия оператора, т.е. происходит а автоматическом режиме.

На фиг. 1 и 2 изображен механизм подачи в различные фазы работы; на фиг. 3 - внешний вид устройства; на фиг. 4 - кольцо с пилообразным профилем и сопряженные с ним элементы; на фиг. 5 - опорная стойка, вид сзади; на фиг. 6 - сечение А-А на фиг. 5; на фиг. 7 - сечение Б-Б на фиг. 6; на фиг. 8 - сечение каретки с элементами качения в положении на средней части стойки.

Устройство состоит из привода 1 со штангой 2, установленного между верхней 3 и нижней 4 опорами каретки, которые связаны друг с другом посредством стержней 5 с упругими элементами 6, при этом опоры 3 и 4 посредством фигурных роликов 7 установлены на распорной стойке, выполненной из наружного 8 и внутреннего 9 элементов, имеющих возможность продольного смещения относительно друг друга и фиксации посредством стопорного винта 10. Эти элементы выполнены, например, из симметрично связанных пар швеллеров, границы полок которых находятся в одной плоскости, при этом в средней части наружного элемента 8 выполнена продольная прорезь 11, через которую связью 12 соединены швеллера внутреннего элемента 9. С одной из сторон распорной стойки полки элементов 8 и 9 снабжены храповым профилем 13, с которым взаимодействуют собачки 14, установленные на верхней 3 и нижней 4 опорах каретки. На верхней опоре установлены элементы качения (ролики) 15, которые взаимодействуют с пилообразным профилем кольца 16, которое связано с опорой 3 стержнями с упругими элементами 17, имеющими возможность вращения вокруг штанги 2, которая установлена в гнезде диска 18, связанного со шпинделем буровой машины 1.

Работает устройство следующим образом.

Ослабив стопорный винт 10, распирают между почвой и кровлей распорную стойку, смещая относительно друг друга наружный 8 и внутренний 9 элементы, что возможно сделать благодаря наличию в наружном элементе 8 прорези 11, в которой перемещается связь 12, скрепляющая часть внутреннего элемента 9. После этого стопорным винтом 10 фиксируют элементы 8 и 9 относительно друг друга. Затем каретку с буровой машиной 1 поднимают до упора штанги в кровлю и включают привод (буровую машину). В начальный момент расстояние между опорами 3 и 4 минимально, диск 18 плотно прижат к кольцу 16 пружинами 6, усилие которых выбирается обеспечивающим необходимое усилие подачи штанги. При этом за счет сил трения вращение диска 18, связанного со шпинделем привода, передается кольцу 16, вращение которого приводит к подъему верхней опоры 3 на высоту пилообразного профиля кольца 16 посредством взаимодействия кольца 16 с установленными на опоре 3 элементами качения (роликами) 15. В момент завершения подъема опора 3 фиксируется в этом положении соответствующими собачками 14, взаимодействующими с храповым профилем 13. Смещение вниз нижней опоры 4 под действием сил подъема верхней опоры 3 предотвращается собачками 14 на нижней опоре 4. По завершении подъема опоры 3 дальнейшее вращение кольца 16 прекращается, так как после схода элементов качения с нависшей точки пилообразного профиля кольцо 16 подтягивается к верхней опоре посредством связанных с кольцом 16 стержней с упругими элементами 17 (фиг. 1). После этого бурение шпура происходит путем подтягивания вверх пружинами 6 нижней опоры 4 с приводом до контакта диска 18 с кольцом 16, после чего оно вновь приводится во вращение, поднимая за пол-оборота шпинделя пилообразным профилем опору 3 на высоту этого профиля (фиг. 2). Таким образом происходит перемещение каретки вдоль всей длины распорной стойки с одновременным бурением шпура. Движение опор 3 и 4 сначала по внутреннему элементу 9 стойки, затем одновременно по внутреннему 9 и наружному 8 элементам, затем только по наружному 8 обеспечивается фигурным выполнением роликов 7 и тем, что продольные торцы элементов 8 и 9 находятся в одной плоскости. Благодаря этому ролики беспрепятственно проходят граничный участок между элементами 8 и 9 стойки, а также удерживают опоры 3 и 4 от поворота вокруг оси стойки (фиг. 8).

Формула изобретения

ПЕРЕНОСНОЕ БУРОВОЕ УСТРОЙСТВО, включающее распорную стойку с установленной на ней с возможностью одностороннего перемещения кареткой, которая выполнена из двух охватывающих стойку подвижных одна относительно другой и связанных упругой связью опор, на одной из которых размещен привод вращения со штангой, и связанный со шпинделем привода вращения механизм подачи каретки, отличающееся тем, что распорная стойка выполнена телескопической из двух частей, продольные торцевые поверхности которых расположены в одной плоскости с возможностью контактного взаимодействия с установленными на опорах каретки элементами качения, при этом механизм подачи каретки выполнен в виде кольца, размещенного соосно буровой штанге с возможностью смещения вдоль ее оси и связанного с верхней опорой посредством гибкой связи и закрепленных на верхней опоре дополнительных элементов качения, причем кольцо установлено с возможностью взаимодействия одной из торцевых поверхностей со шпинделем привода вращения, а другой торец кольца имеет пилообразный профиль для взаимодействия с дополнительными элементами качения, при этом привод вращения размещен на нижней опоре каретки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8