Буровая каретка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Реслублик » 744131

Ф у 1 ,»

Ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.08.74 (21) 2056343/22-03 (51) Я. Кл.2

Е 21 С 11/02 с присоединением заявки №вЂ”

/ (23) Приоритет—

Государственный комитет

СССР (53) УДК 622.233. . 055. 3 (088.8) по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень № 24

Дата опубликования описания 10.07.80 (72) Авторы изобретения

А. М. Ципкис, В. Б. Тумаркин, П. Б. Бодров и В. Г. Яковлев

Горнорудная часть Государственного проектно-конструкторского и экспериментального института по обогатительному оборудованию (71 ) Заявитель (54) БУРОВАЯ КАРЕТКА

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым кареткам, используемым для бурения шпуров при ведении проходческих и очистных работ.

Известна буровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, силовые гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроцилиндр надвигания (11.

Недостатком этой конструкции является увод конца направляющей от вертикальной плоскости как при наклоне, так и при повороте стрелы. Для компенсации увода оператору необходимо осуществлять перемещение направляющей в направлении плоскости забоя с помощью цилиндра надвигания, что требует от бурильщика дополнительных затрат времени.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является буровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, следящий привод, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, си. ловые и пилотные гидроцилиндры подъема и поворота рукояти, гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроци; линдр надвигания (2).

Недостатком известной каретки являются большие затраты времени на вспомогательные операции.

Цель изобретения — сокращение времени на вспомогательные операции при бурении посредством автоматической компенсации увода конца направляющей от забоя.

1О Цель достигается тем, что стрелы снабжены дополнительными гидроцилиндрами, которые посредством вилок и пальцев соединяют рукоять и стойку с колонной и решающим механизмом, включающим гидроци15 линдры со взаимно перпендикулярными осями, закрепленными на раме и соединенными шарнирной тягой со следящим приводом, причем полости дополнительных гидроцилиндров решающего механизма сообщены между собой.

2о На фиг. 1 схематически изображена буровая каретка, вид сбоку; на фиг. 2 — буровая стрела, вид сбоку; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4— кулисный синусный гидравлический меха744131

$$ низм подъема рукояти, вид сбоку при горизонтальном положении рукояти; на фиг. 5— то же, вид сбоку при подъеме рукояти на угол а — в вертикальной плоскости; на фиг. 6 — то же, вид сверху; на фиг. 7, 8 и 9 — другой вариант кулисного синусного гидравлического механизма подъема рукояти; на фиг. 10 — принципиальная кинематическая схема кулисного синусного гидравлического механизма; на фиг. 11 — кулисный синусный гидравлический механизм поворота рукояти, вид сбоку; на фиг. 12 — то же, вид сверху; на фиг. 13 — то же, при повороте рукояти на угол Р; на фиг. 14 — принципиальная схема решающего пространственного гидравлического механизма, вид сверху; на фиг. 15 — то же, вид сбоку.

Буровая каретка (фиг. 1) содержит раму 1 со стойкой 2, маслонасосную станцию 3, следящий привод 4 на раме, буровые стре. лы 5, каждая из которых включает рукоять 6. . Рукоять 6 (фиг. 2) шарнирно связана 2е одним концом через вращатель 7 с направляющей 8, а другим с поворотной колонной

9. Направляющая 8 выдвигается относительно рукояти 6 посредством гидроцилиндра

10 надвигания. Поворот направляющей 8 относительно рукояти 6 осуществляется с помощью гидроцилиндра 11 поворота направляющей, а наклон направляющей 8 производится с помощью гидроцилиндра 12 наклона. Рукоять 6 может наклоняться в вертикальной плоскости на угол а с помощью юо силового гидроцилиндра 13 подъема рукояти и вместе с колонной 9 рукоять 6 может поворачиваться на угол 1з в горизонтальной плоскости с помощью гидроцилиндра 14 по.:=--"=-ворота рукояти (фиг. 3).

Установленные между направляющей 8 и рукоятью 6 гидроцилиндры 11 и 12 связаны гидравлически с пилотными гидроцилиндрами поворота 15 рукояти и подъема 16 рукояти, которые обеспечивают сохранение перпендикулярности направляющей 8 к за- 4 бою при повороте и наклоне рукояти 6. Между рукоятью 6 и колонной 9 размещен синусный гидравлический кулисный механизм 17 подъема рукояти, а между колонной 9 и стойкой 2 расположен синусный гидравлический кулисный механизм 18 поворота ру- 4 кояти.

Синусный кулисный механизм 17 подъема рукояти, размещенный внутри рукояти 6 ,(фиг. 4, 5 и 6), содержит дополнительный гидроцилиндр 19, шток-поршень 20 которого закреплен на рукояти 6, а корпус гидроцилиндра 19 с вилкой 21 может быть подвижен, причем ось вилки перпендикулярна оси гидроцилиндра. Рычаг 22 неподвижен относительно колонны 9 и посредством пальца 23 взаимодействует с вилкой 21.

Синусный кулисный механизм 18 поворота рукояти 6, расположенный между колонной 9 и стойкой 2 (фиг. 11, 12 и 13), содержит дополнительный гидроцилиндр 24, шток-поршень 25 которого закреплен на стойке 2, а корпус гидроцилиндра 24 с вилкой 26 может быть подвижен. Рычаг 27 неподвижен относительно колонны 9 и посредством пальца 28 взаимодействует с вилкой 26.

Полости 29 и 30 корпуса дополнительного гидроцилиндра 19 синусного кулисного механизма 17 подъема рукояти связаны гидрокоммуникациями 31 и 32 с полостями 33 . и 34 в корпусе гидроцилиндра 35 (фиг. 14), Полости 36 и 37 корпуса дополнительного гидроцилиндра 24 синусного кулисного механизма 18 поворота рукояти соединены гидрокоммуникациями 38 и 39 с полостями

40 и 41 в корпусе гидроцилиндра 42. (С целью упрощения изображения принципиальной гидросхемы, система компенсации утечек и закачки рабочей жидкости в коммуникации 31, 32, 38 и 39 не показана).

Поршни-штоки 43, 44 гидроцилиндров 35 и 42 связаны между собой кронштейном 45.

Корпус гидроцилиндра 42 неподвижно соединен с рамой, а корпус гидроцилиндра

35 может перемещаться. Корпус гидроцилиндра 35 с помощью шарнирной тяги 46 соединен со штоком следящего золотника 47.

Ось следящего золотника 47 перпендикулярна двум параллельным плоскостям, проходящим через оси 48 и 49 поршней-штоков

43 и 44 и, при углах а и ф равным нулю (фиг. 4 и 12), совпадает с осью тяги 46 при условии, когда буровая каретка ориентирована относительно забоя таким образом, что передняя плоскость стойки параллельна плоскости забоя.

Корпус 50 следящего золотника 47 соединен со штоком-поршнем 51 гидроцилиндра 52 обратной связи. Кроме того, корпус 50 следящего золотника 47, корпус гидроцилиндра 52 обратной связи соединены гидрокоммуникациями 53, 54 и 55 с гидроцилиндром 10 надвигания.

Следящий золотник 47 выполнен с поясками 56, а корпус 50 с окнами 57.

Решающий механизм 58, включающий гидроцилиндры 35 и 42, составляет со следящим золотником 47 и гидроцилиндром 52 обратной связи один блок, который может быть размещен в любом месте на буровой каретке.

Устройство работает следующим образом.

При повороте рукояти вместе с колонной

9 на угол ф от среднего положения (фиг.

3 и 13), рычаг 27 через палец 28 сдвигает корпус дополнительного гидроцилиндра 24 относительно штока-поршня 25. Так как полости 40 и 41 корпуса гидроцилиндра 42 решающего механизма 58 связан гидравлическими коммуникациями 38 и 39 с полостями 36 и 37 корпуса дополнительного гидроцилиндра 24, то шток-поршень 44 также смещается на определенную величину (при условии равенства площадей в корпусах гидроцилиндров 24 и 42, если пренебречь утеч744131 ками, сжимаемостью жидкости и деформациями коммуникаций). Смещение штока-поршня 44 относительно корпуса,42 вызывает поворот шарнирной тяги 46, которая, в свою очередь вызывает перемещение следящего золотника 47 относительно его корпуса 50.

К корпусу 50 следящего золотника 47 под давлением подводится рабочая жидкость.

Смещение, например, влево, золотника 47 вызывает открытие окна 57 и появление дав ления в линии 54 и в поршневой полости гидроцилиндра 10 надвигания, что приводит к выдвижению штока гидроцилиндра 42. Одновременно из штоковой полости цилиндра

10 рабочая жидкость вытесняется по линии

55 в поршневую полость в корпусе гидроцилиндра 52 обратной связи, что приводит в движение шток-поршень 51, связанный жесткой связью с корпусом 50 следящего золотника 47. Движение штока цилиндра 10 на. двигания прекращается, как только окна 57 в корпусе 50 закрываются поясками 56 золотника 47. 24

Аналогично работает следящий привод гидроцилиндра надвигания при подъеме рукояти на угол а (фиг. 3 и 5) от среднего положения. Корпус дополнительного гидроцилиндра 19 смещается на определенную величину, что вызывает сдвиг корпуса гиди роцилиндра 35 решающего механизма 58 на такую же величину (фиг. 14). Шарнирная тяга 46, повернувшись, перемещает следящий золотник 47.

34

При одновременном подъеме и повороте рукояти на углы, соответственно, а и 3 шарнирная тяга перемещается в пространстве и смещает следящий золотник.

Такое конструктивное выполнение буровой каретки позволяет автоматизировать опе- 3> рации по компенсации увода конца направляющей от забоя как при подъеме, так и при повороте рукояти с помощью гидроцилиндра надвигания. Это значительно сокращает затраты времени на вспомогательные опера. ции и уменьшает их зависимость от квалификации бурильщика. Все это дает возможность повысить производительность и снизить стоимость бурения шпуров при ведении проходческих и очистных работ.

Формула изобретения

Буровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, следящий привод, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, силовые и пилот. ные гидроцилиндры подъема и поворота рукояти, гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроцилиндр надвигания, отличающаяся тем, что, с целью сокращени времени на вспомогательные операции при бурении посредством автоматической компенсации увода конца направляющей от забоя, стрелы снабжены дополнительным гид. роцилиндрами, которые посредством вилок и пальцев соединяют рукоять и стойку с колонной и решающим механизмом, включающим гидроцилиндры со взаимно перпендикулярными осями, закрепленными на раме и соединенными шарнирной тягой со следящим приводом, причем полости дополнительных гидроцилиндров и гидроцилиндров решающего механизма сообщены между собой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шарипов В. Ш. и др. Самоходные ма шины для подземной разработки рудных месторождений. Государственное научно-техническое издательство литературы по горному делу, 1960, с. 70.

2. Патент США № 3334849, кл. 248 — 13, опублик. 1966 (прототип) .

74413!

Составитель О. Собин

Редактор Е. Дорошенко Техред К. Шуфрич Корректор С. Щомак

Заказ 3776/7 Тираж 626 .. Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная. 4