Опорное устройство бурового станка

Опорное устройство бурового станка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

l0. А. Мартьянов, И. С. Попов я А. В. Гаратнон

1

I

Донецкий государственный проектно-конструкторский и экспериментальный институт комплексной механизации шахт

l (74 ) Заявнтелв (54) ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО СТАНКА

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к опорным устройствам для буровых станков.

Известна буровая установка, состоящая иэ бурового станка с опорной рамой, которая выполнена в виде направляющих, основания, винтового механизма и распорных гидравлических стоек. На направляющих установлена подвижная ка.

10 ретка, на которой консольно закреплен буровой станок Pl).

Недостатком этой буровой установки является то, что подъем станка по H& правляющим и поворот его на угол к го!

5 ризонту проиэ водятся вручную.

Наиболее близким к изобретению является опорное устройство бурового станка, включающее установочный узел с направляющими, основанием, распорными стойками и подвижной кареткой, корпус и турель с фиксаторами переменного стопорения рамы и вращателя бурового станка 2 .

Его недостатком является сложность ко н стр укции.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства.

Для этого опорное устройство имеет гидроцилиндры для шагового перемещения каретки по распорным стойкам, зубчатую втулку, полумуфту с внутренними и внешними зубьями, поворотные зубчатые обоймы с рукоятями, при этом зубчатая втулка жестко закреплена на оси турели и через полумуфту кинематически связана с одной иэ поворот" ных зубчатых обойм, одна из которых посредством рукояти и переменного по длине рычага скреплена с кареткой, а другая скреплена шарнирно через ру- . коять с корпусом гидроцилиндра шагово" го перемещения каретки, размещенном в опоре, которая смонтирована на его корпусе.

Кроме того, на турели жестко закреплен Г"образный рычаг с фиксато870 700 ром»» подпружиненным стопором для со единения ее с корпусом.

На фиг, 1 представлено опорное устройство с размещенным на нем буровым станком; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. l на фиг. 3,— вид Б на фиг. 2 °

Опорное устройство состоит из установочного узла, имеющего основание ) с распорными стойками - гидродомкратами 2 и направляющим» 3, íà»0 которых подвижно в продольном направлении установлены каретка 4 и стяжка 5.

Нижние концы корпусов распорных гидродомкратов 2 и направляющих 3 выполнены с цилиндрическими хвостовиками 6. Верхние концы направляющих 3 и гнезда основания 1 для их установки оснащены цилиндрическими отверстиями 7 под хвостовики 6. С помощью соединений хвостовик-отверстие обеспечивается сборка гидродомкратов и направляющих с основанием и их разборка для сокращения размера устройства по высоте при транспортировке буро-25 вого станка или изменении размеров горной выработки по высоте, в которой устанавливается буровой станок. . Корпуса гидродомкратов соединены между собой стяжкой 8, их наружные диаметры одинаковы с наружными диаметрами направляющих, а на штоках установлены опорные башмаки 9.

Каретка 4 и стяжка 5 выполнены с проушинами 10 и 1) è через оси 12 шар35 нирно связаны между собой гидроцилиндрами шагового перемещения 13 и 14.

Проушина l) стяжки 5 имеет возможность поворачиваться -вокруг продольной оси направляющей 3 после отсоеди40 нения от нее гидроцилиндра 13, а корпус гидроцилиндра 13 установлен подвижно в закрепленной на каретке опоре 15. При этом, с целью исключения трехопорной заделки гидроцилиндра 13, проушина l l выполнена с продольным в горизонтальном направлении отверстием 16 под ось 12.

Направляющие 3 имеют отверстия 17 для попеременного стопорения на них каретки 4 и стяжки 5 при помощи шквор- 50 ней 18.

В центральном отверстии каретки 4 с воэможностью поворота относительно ее оси установлена турель 19, на оси 20 которой жестко закреплены Г-об- 55 разный рычаг 2) с подпружиненнь»ми стопором 22 и фиксатором 23, а также .зубчатая втулка 24.

Зубчатая втулка 24 через подвижную в продольном направлении полумуфту 25 с внутренними и внешними зубьями и. рукояткой 26 попеременно кинематически связывается с зубчатыми обоймами 27 и 28, установленными в изолированном корпусе 29, который зацентрирован относительно оси 20 турели и имеет воэможнбсть поворота вокруг нее. Иэолированный корпус 29 исключает заштыбовку блока зубчатых муфт и обеспечивает его смазку. Зубчатая обойма 27 жестко установлена в корпусе 29, ко.торый оснащен рукоятью 30, шарнирно соединенной через переменный по длине рычаг 31 и -гайку 32 с проушинами 33 каретки 4.

Длина рычага 31 изменяется за счет его резьбового соединения с гайкой 32;

Рукоять 30 выполнена с продольным относительно вертикали отверстием 34, через которое она осью 35 соединяется с рычагом 31 Продольное отверстие обеспечивает возможность поворота кор пуса 29 с рукоятью 30 при изменении длины рычага 31.

Зубчатая обойма 28 установлена в корпусе 29 с возможностью поворота относительно него и вокруг оси 20 турели и оснащена рукоятью 36, с помощью которой она шарнирно через ось 37 связана с корпусом гидроцилиндра 13. Рукоять 36 выполнена с продольным отверстием 38 под ось 37, обеспечивающим поворот обоймы 28 относительно оси 20 турели при продольных перемещениях корпуса гидроцилиндра 13. Для обеспечения поворотных перемещений рукояти 36 с обоймой 28 корпус 29 выполнен с пазом 39. Кроме того, корпус 29 имеет отверстия 40 под стопор 22, расположение которых увязывается с расположением зубьев обой»ы 27 для облегчения взаимосвязи со стопором 22.

На турели 19 установлены фиксаторы 41 и 42, сблокированные между собой двуплечим рычагом 43.

Н а опор ном у стр ой ст в е кр ели т ся .буровой станок 44, состоящий из механизма подачи с рамой 45 и гидродомкратом 46 и вращателя 47.

Станок 44 рамой 45 устанавливается в направляющих 48 турели 19. При фиксации на турели 19 фиксатором 42 вращателя 47 относительно опорного устройства гидродомкратом 46 перемещается механизм подачи станка.

При фиксации на турели 19 фиксато-! ром 4) рамы 45 относительно опорного

870700,устройства гидродомкратом 46 перемещается вращатель и может производиться бурение скважин.

Работает опорное устройство следующим образом. 5

Опорное устройство с закрепленным в нем и размещенным у основания 1 буровым станком устанавливается в горной выработке и при помощи гидродомкратов 2 и направляющих 3 закрепляется IO между почвой и кровлей выработки. К

- гидроцилиндрам,13 и 14 подводится рабочая жидкость и каретка 4 с установленным в турели 19 буровым станком 44

"йеремещается вверх по направлякицих 3 15 относительно опирающейся на шкворни 18 стяжки 5 на величину хода гидродомкратов. После выбора хода гидроцилиндров 13 и 14 каретка 4 закрепляется на направляющих 3 своими шкворнями 18, 20 ,стяжка 5 подтягивается гидроцилиндрами 13 и 14 к каретке, крепится шквор-! няии 18 в новом положении на направляющих 3. Затем каретка 4 с буровым станком 44 аналогичным способом поднимается вверх по направляющим до требуемой. высоты расположения бурового станка относительно места бурения скважины. Каналы подвода рабо-. чей жидкости к гидроцилиндру 14 пере- ЭО крываются, гидроцилиндр 13 отсоединяется от проушины 11 стяжки 5, и проушина II поворачивается на угол вокруг оси направляющей 3 таким образом, чтобы не мешать смещению корпуса гидроцилиндра 13 вниз. При этом положение каретки 4 с буровым станком 44 удерживается неизменным относительно направлякицих 3 с помощью шкворней 18, стяжки 5 и гидроцилиндра 14.

Полумуфта 25 рукояткой 26 смещается в крайнее левое положение и обеспечивает кинематическую связь турели с буровым станком 44 через ось 20, зубчатую втулку 24, обойму 27, корпус 29 и рукоять 30, рычаг 31 и гайку 32 с кареткой 4. Затем подводом рабочей жидкости в поршневую полость гидроцилиндра 13 осу59 ществляется перемещение его корпуса в крайнеее нижнее положение с одновременным поворотом в холостую обойму 28 рукоятью 36 на угол Ы. относи- тельно корпуса 29. Полумуфта 25.переводится в крайнее правое положение, обеспечивая кинематическую связь турели 19 с буровым станком 44 через

,ось 20, зубчатую втулку 24, обой6 му 28 и рукоять 36 с корпусом гидроцилиндра 13. При подаче рабочей жид" кости в штоковую полость гидроцилиндра 13 его корпус перемещается в верхнее положение и поворачивает вверх на угол < . рычаг 36 с обоймой 28, полумуфтой 25, зубчатой втулкой 24, турелью 19 и буровым станком 44. Перед поворотом станка на угол ck, стопор 22 должен быть выведен из зацепления с корпусом 29.

Если угол бурения скважин превышает угол d.,,то операция по поворо ту станка осуществляется за несколько переключений блока зубчатых муфт и певеключений гидроцилиндра 13.

Если буровой станок подготавливается для бурения скважин от горизонтали вниз, .то поворот станка на угол осуществляется движением корпуса гидроцилиндра 13 вниз при крайнем правом положении полумуфты 25, а холостой ход — движением корпуса гидроцилиндра 13 вверх при крайнем левом по-ложении полумуфты 25.Совмещение зубьев полумуфты 25 с впадинами обойм 27 и 28 при перемещении полумуфты влево или вправо обеспечивается смещениями гидроцилиндра 13 при незначительных смещениях (не более половины толщины зуба) обоймы 28.

В случае, когда станок установлен на требуемый угол бурения, а впадина обоймы 27 не совместилась с зубьями полумуфты 25, вращают гайку 32 и че1рез реэьбовое соединение ее с рычагом 31 поворачивают корпус 29 с обоймой 27 так же на величину, не превышающую половины толщины зуба, и переключают полумуфту 25 в левое положе ние. Следует отметить, что при переключении вправо,или влево полумуфта обеспечивает обязательную блокировку между собой обеих обойм 27 и 28, так как плавно переходит из одной обоймы в другую, что исключает непроизвольные изменения положения станка по углу к горизонту.

Для разгрузки блока зубчатых муфт от действия динамических нагрузок при бурении турель 19 через рычаг 21, стопор 22 с фиксатором 23, корпус 29 и рычаг 31 жестко крепится на каретке 4.

После установки станка на требуемые высоту и угол бурения гидроцилиндр 13 вновь соединяется с проушиной I) стяжки 5, а его подводные ка .налы перекрываются.

870700

Установка требуемого положения станка относительно забоя скважины производится перемещением станка относительно опорного устройства с использованием фиксаторов 41 и 42. 5

Фиксатор 42 стопорит вращатель 47 бурового станка 44 на турели 19. Гидродомкратом 46 обеспечивается перемещение рамы 45 механизма подачи к забою или от него относительно опорно- 1О го устройства до установки требуемого положения станка в выработке. Затем рама 45 фиксатором 41 стопорится на турели, вращатель 47 расстопоривается и станок подготовлен к ведению 1 буровых работ.

Подготовка станка к демонтажу и передвижке производится в обратной последовательности.

Предложенное опорное устройство позволяет механизировать вспомогательные операции по подготовке станка к ведению буровых работ и передвижке на новое место: подъем и опускание по вертикали, установку на требуемые углы и передвижку к забою и от него, Формула изобретения

1, Опорное устройство бурового станка, включающее установочный узел с направляющими, основанием, распорными стойками и.подвижной кареткой, корпус и турель с фиксаторами переменного стопорения рамы и вращателя бурового станка, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство имеет гидроцилиндры для шагового перемещения ка- . ретки по распорнйм стойкам, зубчатую втулку, полумуфту с внутренними и внешними зубьями, поворотные зубчатые обоймы с рукоятями, при этом зубчатая втулка жестко закреплена на оси турели и через полумуфту кинематически связана с одной иэ поворотных зубчатых обойм, одна из которых посредст вом рукояти и переменного по длине рычага скреплена с кареткой, а другая скреплена шарнирно через рукоять с корпусом гидроцилиндра шагового перемещения каретки, размещенном в опоI ре, которая смонтирована на его корпусе.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что на турели жестко закреплен Г-образный рычаг с фиксатором и подпружиненным стопором для соединения ее с корпусом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Братченко Б.Ф. и др. Машины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горных выра боток. N.> "Недра", 1975, с. 140-144.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 604982, кл. Е 21 С ll/00, 1976 (прототип).