Бурильная машина
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскнх
Соцнапистнческнх
Республик
О П И С А Н И Е 976О47
И306РЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву(22)Заявлено 26.05.81 (2!) 3294870/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5I)M. В(л.
Е 21 С 1/02
1Ъеударотеениь1й комитет
СССР по делом изобретений н открытий
Опубликовано 23. 11. 82. Бюллетень № 43 (53) УДК 622.
° 233.62-82 (088.8) Дата опубликования описания 25. 11.8? (22) Авторы изобретения
Г.М. Водяник, М.Г, Водяник, А.Н, Дровников, А.И.Алиферов и Г.И. Копылов
Шахтинский технологический институт бытового обслуживания и Новочеркасский политехнический институ( им. Серго Орджоникидзе KPC(H9З! .Л о ! (7l ) Заявители (S4) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА
Изобретение относится к горнои промышленности, в частности к машинам вращательного бурения.
Известна бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели подачи и врацения шпинделя, параллельно подключенные к напорной магистрали, каретку с опорными и приводной звездочками, последняя из которых кинематически связана с гидродвигателем вращения, и подаюций механизм, выполненный в виде приводных, опорных и натяжных звездочек, из которых одна натях<ная и одна приводная звездочки установлены на неподвижных направляюцих, при этом приводная звездочка кинематически связана с гидродвигателем подачи, а все звездочки охвачены бесконечным гибким элементом (1 ).
Недостатком бурильной машины является большая нагрузка на тяговые ветви гибкого элемента, что приводит,к преждевременному выходу из строя механизма подачи.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности к достигаемому результату является бурильная машина, включающая шпиндель с режущим инструментам, гидродвигатели подачи и вращения шпинделя, параллельно подключенные к напорной магистрали, каретку с опорной
10 и приводнои звездочками, последняя из которых кинематически связана с гидродвигателем вращения, и йодаюций механизм, выполненный в виде приводной, двух натяжных и опорной звез15 дочек, установленных на неподвижных направляюцих, при этом приводная звездочка кинематически связана с гидродвигателем подачи, а все звездочки охвачены бесконечным гибким элементом (? 1.
Недостатком бурильной машины является то, что в ней достаточно трудно обеспечить значительное усилие пода
3 97604 чи шпинделя с режущим инструментом на забой из-за интенсивного износа боковых стенок неподвижных направляющих и опор коретки подающего механизма, в конечном итоге: это приводит к снижению надежности работы бурильной машины.
Целью изобретения является увеличение усилил подачи инструмента на забой при одновременном повышении 1о надежности машины B работе.
Поставленная цель достигается тем, что в бурильной машине, включаюцей шпиндель с режущим инструментом, гидродвигатели подачи вращения шпинделя, 15 параллельно подключенные к напорной магистрали, каретку с опорной и приводной звездочками, последнял из которых кинематически связана ъ гид1
I родвигателем вращения, и подающий ме- 2О ханизм, выполненный в виде приводной, двух натяжных и опорной звездочек, установленных на неподвижных направллюцих, при этом приводная звездочка кинематическиссвязана с гидродвигате- 2$ лем подачи, а все звездочки охвачены бесконечным гибким элементом, приводная и опорнал звездочки кинематически связаны между собой дополнительной передачей, при этом передача выполне-зв на с возможностью сообцения одинаковых линейных скоростей в зацеплениях приводной и опорной звездочками каретки.
На чертеме показана кинематическая схема машины.
Бурильная машина состоит из гидродвигателей врацения 1 и подачи 2 шпинделя постоянной производительности, параллельно подключенных к напор- 40 ной гидролинии 3 насоса маслостанции (не показан), в сливные линии которых включены соответственно дроссели 4 и 5, регулируемые на расчетные расходы в зависимости от заданного режима работы машины, например, скорости подачи шпинделя на забой, шпинделл с режущим инструментом 6. Выходной вал гидродвигателя вращения 1 шпинделя посредством зубчатой пере50 дачи (шестерни внутреннего зацепления 7 и 8) связан с шпинделем с режущим инструментом 6 и одновременно через коническую пару (шестерни 9 и 10) и звездочку 11 и через дополнительную передачу 12 и звездочку 13
S5 связан с бесконечной цепью 14 подающего механизма 15. Подающий механизм
15 представляет собой цепную диФФерен7 4 циально-полиспастную передачу, выполненную в виде бесконечной цепи, охватывающей шесть звездочек: три приводные (звездочки врац ателя 11 и
13 и звездочка податчика 16), две натяжные (звездочки 17 и 18) и одна опорная 19, причем звездочки 16-19 установлены на неподвижных направляющих 20, жестко связанных с корпусом или манипуллтором машины, а звездочки 11 и 13 - на каретке 21, имеющей возмомность продольного перемеценил относительно неподвимных направляющих 20.
Выходной вал гидродвигателя подачи 2 шпинделя через зубчатую передачу (шестерни внутреннего зацепления 22 и 23) и звездочка 16 связаны с бесконечной цепью 14 подающего механизма 15.
Бурильная машина работает следующим образом.
При включении бурильной машины рабочая жидкость одновременно подаетсл к гидродвигателлм вращения 1 и подачи 2 шпинделя из напорной гидролинии 3 насоса маслостанции (не показан) и далее идет на слив через соответствующие дроссели 4 и 5, при этом выходные валы гидродвигателей врацения и подачи шпинделя начинают вращаться. Выходной вал гидродвигателл 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 10) и звездочку 11, а также через дополнительную передачу и звездочку 14 бесконечной цепи 15 подаюцего механизма 16. Дополнительная передача 12 может быть выполнена любым, отвечающей следующим требованиям — направления вращения приводной 11 и опорой 13 звездочек каретки 21 должно быть одно и то же и линейная скорость бесконечной цепи 14 должна быть одинаковой, как у участка цепи 14, примыкающего на приводной 11, так и у участка цепи 14, примыкающего к опорной 13 звездочкам. Дополнительнал передача может быть выполнена, например, в виде двух, установленных на валах и звездочек каретки 21 шестерен с передаточным числом, равным единице, и промежуточной шестерни, обеспечивающей одинаковое направление вращения звездочек каретки 21.
5 976047 6
Бесконечная цепь 14, вращаясь, управляющего дросселя 5 в сливной гидприводит в движение звездочки 16-19, родвигателя подачи 2 шпинделя увелипричем последние четыре установлены чивается давление, и в результате чена неподвижных направляющих 20, а го обороты его падают. Падают они звездочки 11 и 13 — на подвижной 5 и у звездочек податчика 16, одноврекаретке 21 подающего механизма 15. менно с этим обороты гидродвигателя
От выходного вала гидродвигателя врацения 1 шпинделя несколько увелиподачи 2 шпинделя передача крутящего чатся, так как гидродвигатели врамомента бесконечной цепи 14 подающего щения 1 и подачи 2 шпинделя подсоедимеханизма 15 осуществляется через 1о нены параллельно, увеличатся они и зубчатую передачу (шестерни внутрен- у звездочек врацателя 11 и 13. Понего зацепления 22 и 23) и звездочку скольку скорость линейного перемещеподатчика 16, причем последняя враща- ния подвижной каретки 21 подаюцего ется в противоположную сторону вра- механизма 15 определяется разностью щения звездочек врацателя 11 и 13 с 15 скоростей звездочек ll и звездочки меньшеи скоростью, в результате чего 17, то скорость подачи шпиндекаретка 21 подающего механизма 15 по- ля с режущим инструментом увелидается на забой. чится.
При возрастании момента сопротивления вращению режущего инструмента, 20 Использование предлагаемого иэобнапример, эа счет измерения физикс- ретения позволит увеличить усилие механических свойств буримых горнык подачи режущего инструмента на запород или эатупления режущего инст- бой, повысить надежность работы бурумента, скорость вращения звездо- рильной машины и, кроме того, возчек вращателя 11 и 13 уменьшаются и 25 можно производство бурения длинными одновременно увеличивается скорость штангами шпуров и скважин с автомаврацения звездочки податчика 16, в тическим регулированием скорости порезультате чего скорость линейного дачи шпинделя с режущим инструментом перемещения каретки 21 подаюцего ме- на забой за счет испоЛьзования цепханизма 15 снижается до величины, при 50 ной дифференциально-полиспастной пекоторой вновь восстанавливаются пер- редачи. воначальные соотношения моментов вращения на режущем инструменте (звездочках вращателя 11 и 13) и звездочке по- формула изобретения датчика 16. В случае заклинивания ре- 35 жущего инструмента скорости вращения Бурильная машина, включающая шпинзвездочек вращателя 11 и 13 близки дель с режущим инструментом, гидро-, или равны нулю, а звездочки податчи- двигатели подачи и вращения шпинделя
У ка 16 резко возрастает до наибольшего параллельно подключенные к напорной значения, при этом разность скоростей 4> магистрали, каретку с опорной и привращения звездочек 11 или 13 и подат- водной звездочками, последняя из кочика 16 становится отрицательной, т.е. торых кинематически связана с гидрокаретка 21 подающего механизма 15 от- двигателем вращения, и подающий меходит от забоя, разгружая тем самы ханизм, выполненный в виде приводной
Э режущий инструмент. двух натяжных и опорной звездочек, установленных на неподвижных направУправляюций дроссель 4 предназна- ляющих, при этом приводная звездочка чен для быстрого отвода режущего инст- кинематически связана с гидродвигарумента от обуриваемого забоя, поэто- телем подачи, а все звездочки охваму при выполнении операции бурения
50 чены бесконечным гибким элементом
1 этот дроссель полностью открыт. отличающаяся тем что
Управляющий дроссель 5 является с целью увеличения усилия подачи задатчиком режима бурения, и исходя инструмента на забой при одновремениз физико-механических свойств гор- ном повышении надежности машины в ных пород, по которым выполняется работе приводная и опорная эвездоч55
1 бурение, его используют как при пред- ки каретки кинематически связаны межварительной настройке, так и для руч- ду собой дополнительной передачей, нои коррекции в процессе работы ма- при этом передача выполнена с воэможшины. Так, например, при закрывании ностью сообщения одинаковых линейных
976047
Составитель l0. Стрелов
Редактор А. Шандор Техред И.Гайду; Корректор M. Шароши
Заказ 8960/56 Тираж 623 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 скоростей в зацеплениях с приводной и опорной звездочками каретки.
Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР по заявке N 2908819,кл. E 21 С 1/02)11.01,80.
2.Авторское свидетельство СССР по заявке М 2873479,кл. Е 21 С 1/02,23.01.80.