Вращательная бурильная машина

 

Изобретение относится к горным машинам и позволяет упростить конструкцию машины, увеличить КПД и скорость обратного хода инструмента. Машина содержит два подающих винта, кинематически связанных между собой, например, с помощью цепной передачи, а их гайки жестко связаны с шестернями редуктора подачи и кинематически связаны с подвижным приводным двигателем, при этом один из винтов снабжен узлом управления, например обгонно-тормозной муфтой. 4 ил.

Изобретение относится к горным машинам, а конкретнее к шпуровым бурильным машинам вращательного действия.

В книге [1 & 4. 3 стр. 135 - 150] подробно описаны все известные схемы бурильных машин вращательного действия и приведена [1 & 4.7 стр. 144] классификация таких машин.

Известна машина 4 класса, обеспечивающая постоянную удельную подачу на оборот бура с h= const [1 рис. 4 - 35, стр. 146], в которой применен гидравлический дозатор -шестеренный насос, приводящийся от бура бурильной машины. Машина оснащена одним двигателем [1. позиция 4 на рис. 4 - 35], который вместе с редуктором и штангой [1. позиция 5 и 6] подается на забой. Основным недостатком этой машины является малый ход подачи [1. позиция 8], ограниченный размерами гидроцилиндра подачи. Этого недостатка лишены схемы, приведенные в [1. на рис. 4 - 37 и рис. 4 - 38], которые выполняются как длинноходовые и лишены недостатка описанного аналога, схемы приведенные на рис. 4.37 и рис. 4.38 и не имеют принципиального отличия друг от друга.

Примем за прототип предлагаемого изобретения схему бурильной машины МБУ-6, приведенную на рисунке 4.38. Подача в этой машине осуществляется винтовым податчиком, а вращение на бур передается через шестигранный вал, приводной двигатель устанавливается неподвижно. Недостатком этой машины является громоздкость, необходимость сложного редуктора, с помощью которого оказывается возможным обеспечить ускоренный обратный отвод инструмента, малый КПД из-за использования самотормозящего винта подачи и малая скорость отвода инструмента.

Задачей настоящего изобретения является существенное упрощение конструкции машины, увеличение КПД и скорости обратного хода инструмента.

Задача решается таким образом, что машина, включающая подающий винт, гайку, привод, бур и направляющую балку, снабжена вторым винтом подачи, причем оба винта кинематически связаны между собой, например, с помощью цепной передачи, а гайки винтов подачи жестко связаны с шестернями редуктора подачи, кинематически связаны с подвижным приводным двигателем, при этом один из винтов снабжен узлом управления, например обгонно-тормозной муфтой.

На фиг. 1 и фиг. 2 приведена кинематическая схема предлагаемой бурильной машины в двух проекциях, на фиг. 3 показана структурная схема машины и на фиг. 4 план перемещений звеньев, демонстрирующий ее работоспособность.

Бурильная машина содержит: приводной двигатель 1, редуктор 2 вращения буровой штанги 8, гайки винтов подачи 3 и 4, выполненные за одно целое с шестернями редуктора, винты подачи 5 и 6, установленные в направляющей балке буровой машины, цепная передача 7, связывающая винты подачи, устройство управления в виде обгонно-тормозной муфты 9. Машина работает следующим образом. При включении двигателя 1 получают движение шестерни 2, жестко связанные с гайками 3 и 4, при этом скорости гаек задаются разными. Гайки подачи увлекали бы за собой во вращение винты 5 и 6 со своими скоростями, однако так как винты связаны между собой цепной передачей с заданным передаточным отношением, одна из гаек, опережая во вращении другую гайку, принудит весь редуктор вместе с двигателем двигаться на забой с необходимой скоростью. Так как и вращение бура, и поступательное движение бура осуществляются от одного двигателя, между подачей и вращением всегда будет сохраняться жесткая связь, обеспечивающая заданную удельную подачу на каждый оборот бура, что и требуется от машин 4-го класса. После того как бур углубится в породу на полный ход, включается обгонная муфта - тормоз 9, при этом винт 5 тормозится, гайка 3 быстро отводит подвижный редуктор с двигателем и буровой штангой назад. Винт 6 при этом приобретает скорость гайки 4 и через обгонную муфту свободно проворачивается относительно винта 5. Наиболее наглядно кинематическая схема бурильной машины приведена на фиг. 3. где зубчатая передача 2 (фиг. 1) представлена в виде поступательно движущегося звена 2 (фиг. 3) и цепная передача 7 (фиг. 1) также заменена на условное подвижное звено 7 (фиг. 3). Все связи звеньев при этом остаются прежними, и винты и гайки разворачиваются на плоскость. Также на фиг. 4 показан план скоростей рабочего хода машины, который строился от пятого звена-винта. На плане показаны цифрами 4'', 3'' и 2'' ложные положения точек, а цифрами 3, 4, 2, и 1 истинные скорости звеньев.

Литература 1. Алимов О.Д., Дворников Л.Т. "Бурильные машины". Москва. "Машиностроение", 1976.

Формула изобретения

Вращательная бурильная машина, включающая подающий винт, гайку, привод, бур и направляющую балку, отличающаяся тем, что она снабжена вторым винтом подачи, причем оба винта кинематически связаны между собой, например, с помощью цепной передачи, а гайки винтов подачи жестко связаны с шестернями редуктора подачи и кинематически связаны с подвижным приводным двигателем, при этом один из винтов снабжен узлом управления, например обгонно-тормозной муфтой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4