Бурильная машина

 

Союз Советскин

Социапистическин

Республик

ОП ИСАНИЕ

И ЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (ii)905444 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.01.80(21) 2873479/22-03 (5E)M. Кл. с присоединением заявки №

Е 21 С 1/02

4ввударстааннын камнтат

СССР (23) Приоритет вв делам нзабретаннЙ н атнрытнй

Опубликовано15.02.82. Бюллетень ¹ 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (53) УДК622.233 ° .626(088.8) А.Н.Дровников, Г.М.Водяник, 8.М.Цеголев, А.ll.Алиферов

M.Ã,8oäÿHèê (72) Авторы изобретения

Шахтинский технологический институт бытового обслуживания и Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени - . политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявители (54) БУРИЛЬНАЯ НАШИНА

Изобретение относится к горному делу, а именно к машинам вращательного бурения.

Известна сверлильная машина,включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели вращения и подачи, подключенные к напорной линии параллельно, в сливные линии которых включены управляющие дроссели, дифференциальную передачу и подающий механизм (1 .

t0

Основным недостатком этой машины является низкая -эксплуатационная на" дежность.

Наиболее близкой к предлагаемой т5 по технической сущности и достигае" мому результату является бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели подачи и вращения шпинделя, парал" лельно подключенные к напорной магистрали, каретку с опорной и приводной звездочками, последняя из которых кинематически связана с гидродви2 гателем вращения, и подающий механизм, выполненный в виде приводных, опорных и натяжных звездочек, иэ которых одна натяжная и одна приводная звездочки установлены на непод" вижных направляющих, при этом приводная звездочка кинематически связана с гидродвигателем подачи, з все звездочки охвачены бесконечным гибким элементом (2).

Недостатком этой бурильной машины является большая нагрузка на тяговые ветви гибкого элемента, что приводит к преждевременному выходу из строя механизма подачи. Цель изобретения - увеличение нагрузочной способности гибкого тягового элемента.

Цель достигается тем, что на неподвижных направляющих закреплены дополнительно натяжная и опорная звездочки. Кроме того, в кинематическую связь гидродвигателя подачи

3 90544 с приводной звездочкой введена электромагнитная муфта. ! а Фиг. 1 представлена кинематическая схема бурильной машины с регулированием скорости подачи посредством управляемых дросселей; на фиг. 2 - кинематическая схема бурильной машины с регулированием подачи посредством электромагнитной муфты.

Бурильная машина состоит из гидро- to двигателей вращения 1 и подачи 2 шпинделя постоянной производительности, параллельно подключенных к напорной гидролинии 3 насоса маслостанции (на схеме не показан), в сливные ли- !з нии которых включены соответственно дроссели 4 и 5,регулируемые на расчетные расходы в зависимости от заданного режима работы машины, например, скорости подачи шпинделя на забой, шпин- е деля с режущим инструментом 6, Выходной вал гидродвигателя вращения 1шпинделя посредством зубчатой передачи (шестерни внутреннего зацепления 7 и

8) связан со шпинделем с режущим ин- и струментом 6 и одновременно через коническую пару (шестерни 9 и 10) и звездочку 1! связан с бесконечной цепью 12 подающего механизма 13. Подающий механизм 13 представляет собой зе цепную дифференциально-полиспастную передачу, выполненную е виде бесконечной цепи, охватывающей шесть звездочек: две приводные (звездочки вращаподатчика !4) A e натяж 35 ные (звездочки 15 и 16) и две опорные

17 и 18, причем звездочки 14 и 15, 16 и 17 установлены на неподвижных направляющих 19, жестко связанных с корпусом или манипулятором машины, а звездочки 11 и 18 - на каретке 20, имеющей возможность продольного перемещения относительно неподвижных направляющих 19.

Выходной еал гидродвигателя подачи 2 шпинделя через зубчатую передачу (шестерни внутреннего зацепления 21 и 22) и звездочку податчика 14 связан с бесконечной цепью 12 подающего механизма.

Бурильная машина работает следующим образом.

Ори включении бурильной машины рабочая жидкость одновременно подает" ся к гидродвигателям вращения 1 и 55 подачи 2 шпинделя из напорной гидролинии 3 насоса маслостанции (на схеме не показан) и далее идет на слив че4 4 рез соответствующие дроссели 4 и 5, при этом выходные валы гидродеигателей вращения и подачи шпинделя начинают вращаться. Выходной вал гидродвигателя вращения 1 шпинделя передает вращающий (движущий) момент через шестерни зацепления 7 и 8 шпинделю с режущим инструментом 6 и одновременно через коническую пару (шестерни 9 и !О) и звездочку 11 бесконечной цепи 12 подающего механизма 13. Бесконечная цепь 12, вращаясь, приводит к движение звездочки 14 и 15, 16, 17 и 18, причем первые четыре установлены на неподвижных направляющих 19, а последняя,как и звездочка вращателя !1 на подвижной каретке 20 подающего механизма 13.

Из выходного вала гидродвигателя подачи 2 шпинделя передача крутяцего момента бесконечной цепи 12 подающего механизма 13 осуществляется через зубчатую передачу (шестерни внутреннего зацепления 21 и 22) и звездочку податчика 14, причем последняя вращается в противоположную сторону вращения звездочки вращателя 11 с меньшей скоростью, в результате чего каретка 20 подающего механизма 13 подается вперед на забой .

При возрастании момента сопротивления вращению режущего инструмента, например, за счет изменения физико-механических свойств буримых горных пород "" или затупления режущего инструмента, скорость вращения звездочки еращателя !1 уменьшается и одновременно увеличивается скорость вращения звездочки податчика 14, в результате чего скорость линейного перемещения каретки

20 подающего механизма 13 снижается до величины, при которой вновь восстанавли ваются пер вона чал ьные соотношения моментов вращения на режущем инструменте (звездочке вращателя 11) и звездочке податчика 14, В случае заклинивания режущего инструмента скорость вращения звездочки вращателя 11 близка или равна нулю, а звездочки податчика 14 резко возрастает до наибольшего значения, при этом разность скорости вращения звездочек вращателя 11 и податчика 14 становится отрицательной,-т.е. каретка 20 подающего механизма 13 отходит назад, разгружая тем самым режущий инструмент.

90 5444

Формула изобретения

1. Бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели подачи и вращения шпинделя, параллельно подключенные к напор" ной магистрали, каретку с опорной и приводной звездочками, последняя из которых кинематически связана с гидродвигателем вращения. и подающий механизм, выполненный в виде привод" ных, опорных и натяжных звездочек, из которых одна натяжная и одна приводная звездочка установлены на непод-, Управляющий дроссепь 4 предназначен для быстрого отвода режущего инструмента от обуриваемого запоя, поэтому при выполнении операции бурения этот дроссель полностью открыт. 5

Управляющий дроссепь 5 является задатчиком режима бурения, поэтому,, исходя из физико-механических свойств горных пород, по которым выполняется бурение, его используют как при пред- 0 варительной настройке, так и для ручной коррекции в процессе работы машины, Так, например, при закрывании управляющего дросселя 5 (см. фиг. 1) в сливной гидролинии гидродвигателя подачи 2 шпинделя увеличи вается давление, в результате чего обороты его падают. 11адают они и у звездочки податчика 14, одновременно с этим обороты гидродвигатепя вращения 1 шпинделя несколько увеличиваются, так

) как гидродвигатели вращения 1 и подачи 2 шпинделя подсоединены параллельно, увеличиваются они и у звездочки вращателя

11. поскольку скорость линейного перемещения подвижной каретки 20 подающего механизма 13 определяется как разность скоростей звездочек вращателя 11 и податчика 14, то очевидно, что скорость подачи шпинделя с режу- щим инструментом увеличивается.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема бурильной машины, в которой в качестве Регулируемого устройства для отбора мощности предлагается использовать электромагнитную муфту 5, Функциональное назначение ее такое же, как и управляющего дросселя 5 (см. фиг. 1), т.е. она также выполняет роль задатчика режима бурения и служит дпя расширения диапазона предварительной настройки регулирования режима подачи шпинделя на забой, и вместе с тем позволяет перейти к многомашинному обслуживанию и осна" щать рубипьные машины программными устройствами. На фиг. 2 электромагнитная муфта 5 установлена на шестерне 21, от которой и отнимается боль50 шее ипи меньшее количество полезной мощнос ти, затра чи ваемой гидродви гателем подачи 2 шпинделя на привод звездочки податчика 14. Например, для получения более форсированной подачи

55 шпинделя с режущим инструментом б на забой, от шестерни 21 отнимается большее количество полезной мощности,,т.е. прикладывается большая нагрузка, которая и уменьшает частоту вращения звездочки податчика 14, а следовательно, увеличивает линейную скорость перемещения подвижной каретки 20 механизма подачи 13.

Конструкция предлагаемои рубильнои машины позволяет устранить ограниче" ние по усилию и скорости подачи вращателя с режущим инструментом на забой за счет использования цепной дифференциально"полиспастной передачи вместо дифференциальной передачи; значительно увеличить пределы бесступенчатого регулирования скорости подачи вращателя в зависимости от физико-механических свойств буримых горных пород и состояния режущего инструмента за счет использования в сливных линиях гидродвигателей подачи и вращения шпинделя Регулирующих элементов, например гидродросселей бурить длинными штангами шпуры и технологические скважины с автоматическим регулированием скорости подачи вращателя с инструментом на забой за счет использования цепной дифференциально-полиспастной передачи вмес" то дифференциальной передачи; выполнить компоновку машины, исходя из удобства расположения и функционального назначения исполнительных органов самой машины за счет использова". ния раздельного привода подачи и вращения шпинделя; исключить поломку режущего инструмента из-за отсутствия перегрузки всех органов и узлов

HBUJHHtl даже при аварийных ситуациях, например, заклинивания инструмента за счет перераспределения крутящихся моментов (ипи скоростей вращения) на режущем органе и органе подачи, т.е. звездочках вращения и подачи вращатепя.

90544 вижных направляющих,при этом приводная звездочка кинематически связана с гидродвигателем подачи,а все звездочки охвачены бесконечным гибким элементом, отличающаяся тем, что, с целью увеличения нагрузочной способности гибкого тягового элемента, на неподвижных направляющих закреплены дополнительно натяжная и опорная звездочки. о

2, Машина по п.1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью регули4 8 рования режима подачи ипинделя, я кинематическую связь гидродвигателя подачи с приводной звездочкой введена электромагнитная муфта.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCf по заявке 1 2727907 кл. E 21 С 1/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ti 2908819,кл. Е 21 С 1/02, 1980 (прототип).

905444

Составитель 10. Стрелов

Техред М.Рейвес Корректор H. Демчик

Редактор С. Запесочный

Филиал AAA "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Заказ 315/4б Тираж 623 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5