Устройство для отделения цилиндрической заготовки от массива горных пород

Изобретение относится к области горного дела, а именно к устройствам для отделения блоков цилиндрической формы от породного массива. Техническим результатом является отделение от массива горных пород цельной цилиндрической заготовки без центрального отверстия. Для этого устройство содержит соединенный с буровым станком трубчатый корпус, одетый на цилиндрическую заготовку, и режущий инструмент, размещенный в горизонтальной кольцевой полости трубчатого корпуса. При этом режущий инструмент выполнен в виде абразивного дугообразного элемента, жестко закрепленного на нижнем конце расположенной в вертикальном пазу стенки трубчатого корпуса вертикальной штанги, верхний конец которой жестко соединен с внутренней полумуфтой обгонной муфты. Пружина кручения одним концом закреплена на наружной полумуфте обгонной муфты, а другим - в крышке трубчатого корпуса. 2 ил.

 

Изобретение относится к области горного дела, занятой выбуриванием цилиндрических каменных блоков, а именно - к способам и устройствам для отделения блоков цилиндрической формы от каменного массива.

Известен способ отделения от каменного массива блока заданной формы, заключающийся в том, что по контуру отделяемого блока на всю его глубину бурят ряд шпуров или скважин, а затем разбуривают оставшиеся между ними породные перемычки. Подрезку блока снизу осуществляют или с помощью буровзрывных работ, или буровыми машинами (Карасев Ю.Г. Процессы и технология горных работ на карьерах стенового и облицовочного камня. М., 1995-1996, с.44-45, рис.2.8).

Однако известные способы неприменимы для добычи блоков цилиндрической формы, используемых в дальнейшем для изготовления валов бумагоделательных машин. Это связано с тем, что к таким блокам предъявляются повышенные требования по трещиноватости камня. Поэтому блоки добывают из центральной зоны участка карьера, где отсутствуют вертикальные плоскости обнажения, позволяющие осуществить подрезку тем или иным способом нижней части блока.

Известно принятое за прототип устройство для отделения цилиндрической заготовки от массива по патенту №2276261 МПК Е21С 37/00, публ. 2006 г., которое содержит колонковый набор для выбуривания цилиндрической кольцевой полости, соединенный с приводом вращения трубчатый корпус, гибкий режущий инструмент. Недостатком этого способа является невозможность извлечения на поверхность режущего инструмента без его повреждения и, как следствие, невозможность повторного его использования.

Техническим результатом предлагаемого устройства является устранение указанных недостатков, т.е. применение более простого режущего инструмента, и возможность его извлечения на поверхность без повреждения.

Устройство для отделения цилиндрической заготовки от массива горных пород, содержит соединенный с буровым станком трубчатый корпус, одетый на цилиндрическую заготовку, и режущий инструмент, размещенный в горизонтальной кольцевой полости трубчатого корпуса. Согласно изобретению режущий инструмент выполнен в виде абразивного дугообразного элемента, жестко закрепленного на нижнем конце расположенной в вертикальном пазу стенки трубчатого корпуса вертикальной штанги, верхний конец которой жестко соединен с внутренней полумуфтой обгонной муфты, пружина кручения одним концом закреплена на наружной полумуфте обгонной муфты, а другим - в крышке трубчатого корпуса.

Конструкция устройства поясняется чертежами на фиг.1 и 2.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства, на фиг.2 выполнен поперечный разрез А-А по горизонтальной кольцевой полости трубчатого корпуса.

Устройство содержит трубчатый корпус 1, вертикальную штангу 2, абразивный дугообразный режущий инструмент 3, обгонную муфту, состоящую из наружной 4 и внутренней 5 полумуфт, пружину кручения 6, крышку трубчатого корпуса 7, вал 8, муфту 9, буровой станок 10. Также показаны выбуренная цилиндрическая кольцевая полость 11 и выбуренная цилиндрическая заготовка 12.

Выбуренная цилиндрическая кольцевая полость 11 (фиг.1) выполняется предварительно колонковым набором (на фиг. не показан).

Перед началом отделения выбуренной цилиндрической заготовки 12 в выбуренную кольцевую полость 11 опускается трубчатый корпус 1, оснащенный вертикальной штангой 2, абразивным дугообразным режущим инструментом 3, обгонной муфтой, состоящей из наружной 4 и внутренней 5 полумуфт.

Работа осуществляется следующим образом. После завершения работ по выбуриванию цилиндрической заготовки 12 для ее отделения от массива горных пород в кольцевую цилиндрическую полость 11 с помощью бурового станка 10 опускают на необходимую глубину предлагаемое устройство. После этого вращением наружной полумуфты 4 закручивается пружина 6, которая одним концом закреплена на наружной полумуфте обгонной муфты 4, а другим концом на крышке 7 трубчатого корпуса 1. После окончания закручивания пружины 5 срабатывает обгонная муфта и передает за счет запасенной упругой энергии пружины крутящий момент на вертикальную штангу 2, на нижнем конце которой закреплен абразивный дугообразный режущий инструмент 3. Этим обеспечивается необходимое усилие прижатия абразивного дугообразного режущего инструмента к выбуренной цилиндрической заготовке 12. После завершения этих операций включается буровой станок 10, который через муфту 9 и вал 8 вращает само устройство. При вращении устройства абразивный дугообразный режущий инструмент 3 внедряется в горизонтальной плоскости в выбуренную цилиндрическую заготовку 12, т.к. пружина кручения 6, раскручиваясь, обеспечивает поворот вертикальной штанги 2, на которой закреплен дугообразный режущий инструмент 3.

Подрезка производится так, чтобы оставить «ножку» диаметром около 100 мм. После этого абразивный дугообразный режущий инструмент 3 заводится обратно в горизонтальную кольцевую полость трубчатого корпуса 1 (фиг.2), устройство с помощью бурового станка 10 извлекается из выбуренной кольцевой полости 11, а затем извлекается выбуренная цилиндрическая заготовка.

Благодаря предложенному устройству абразивный режущий инструмент может быть извлечен на поверхность без повреждения, что позволяет использовать его повторно.

Устройство для отделения цилиндрической заготовки от массива горных пород, содержащее соединенный с буровым станком трубчатый корпус, одетый на цилиндрическую заготовку, и режущий инструмент, размещенный в горизонтальной кольцевой полости трубчатого корпуса, отличающееся тем, что режущий инструмент выполнен в виде абразивного дугообразного элемента, жестко закрепленного на нижнем конце расположенной в вертикальном пазу стенки трубчатого корпуса вертикальной штанги, верхний конец которой жестко соединен с внутренней полумуфтой обгонной муфты, пружина кручения одним концом закреплена на наружной полумуфте обгонной муфты, а другим - в крышке трубчатого корпуса.