PL171231B1

PL171231B1 - Telescoped impact type bolting machine

Info

Publication number: PL171231B1
Application number: PL29773093A
Authority: PL
Inventors: Lech Gladysz; Adam Klima; Zdzislaw Smialek; Janusz Rabsztyn
Original assignee: Bezeten Sa
Priority date: 1993-02-12
Filing date: 1993-02-12
Publication date: 1997-03-28
Also published as: PL297730A1

Abstract

Kotwiarka teleskopowo-udaiowa złozona ze stojaka hydraulicznego o dwustronnym działaniu, silnika hydraulicznego i kotwiarki wraz z głowicą przepłuczkową, usytuowanych wzdłuz wspólnej osi podłużnej, znamienna tym, ze wewnątrz korpusu (8) kotwiarki (3) ma umieszczoną tuleję sprzęgłową (9) wyposażoną na powierzchni zewnętrznej w pierścień oporowy (10) oparty od strony silnika napędowego (2) o łożysko stożkowe (11), a od strony przeciwnej o łożysko kulkowe (12), w której to tulei z jednej strony jest umieszczony sztywno wał (13) silnika napędowego (2), a 7 drugiej strony jest osadzony za pomocą wieloklina wał (14) głowicy mocującej wiertło, przy czym korpus (8) kotwiarki (3) jest połączony nieruchomo z kołnierzem (7) obudowy silnika napędowego (2) połączonej z drugiej strony za pomocą uchwytu (6) z rdzennikiem siłownika hydraulicznego (1).Telescopic thigh bolter consisting of double-acting hydraulic stand, hydraulic motor and bolting machine with the head by the scrubber, located along the common axis longitudinal, characterized in that from inside the body (8) of the bolt chipper (3) is fitted with a coupling sleeve (9) fitted with a ring on its outer surface the thrust (10) resting on the drive motor side (2) o the tapered roller bearing (11) and from side opposite the ball bearing (12), in which it is the sleeve on one side there is a rigid shaft (13) drive motor (2) and the other side is seated the shaft (14) of the clamping head using a spline drill, with the body (8) of the bolter (3) it is fixed to the housing flange (7) drive motor (2) connected to the other side using the handle (6) with the cylinder core box hydraulic (1).

Description

Przedmiotem wynalazku jest kotwiarka teleskopowo-udarowa przeznaczona do wiercenia otworów kotwiowych w stropie podziemnych wyrobisk górniczych.The subject of the invention is a telescopic hammer bolt intended for drilling anchor holes in the roof of underground mining excavations.

W procesie wydobywania kopalin użytecznych systemem podziemnym często strop wyrobisk górniczych zabezpiecza się za pomocą kotwi. Do tego celu stosowane są wiertarki zwane też kotwiarkami, o różnej konstrukcji dotyczącej zwłaszcza napędu, podpór i elementów posuwu. 1 tak np. wiertnica obrotowa, znana z opisu polskiego patentu nr 98 741, ma silnik elektryczny zamocowany wraz z zespołem napędowym na rozporze hydraulicznej rozpartej pomiędzy stropem i spągiem wyrobiska górniczego. Natomiast wiertarka, znana z opisu polskiego patentu nr 137 353, wobiegu hydraulicznym ma włączony równolegle do silnika napędowego zawór zabezpieczający, a szeregowo ma włączone kolejno: zawór regulująco-odcinający i zawór dozujący. Jeszcze inna obrotowa wiertarka hydrauliczna znana jest z opisu polskiego patentu nr 142 722. Wiertarka ta ma wrzeciono ułożyskowane w nieruchomej tulei pośredniej, która zamocowana jest do nieruchomej płyty. Przednia część wrzeciona stanowi obudową łożyska, w którym osadzona jest przednia część tulei pośredniej. Natomiast tylna część tej tulei stanowi obudową drugiego łożyska, w którym osadzona jest tylna część wrzeciona, przystosowana do bezpośredniego połączenia z silnikiem hydraulicznym.In the process of extracting useful minerals through the underground system, the roof of mining excavations is often secured with bolts. For this purpose, drills, also known as bolting machines, are used, with a different design, especially the drive, supports and feed elements. 1, for example, a rotary drilling rig, known from the description of Polish patent no. 98 741, has an electric motor mounted with a drive unit on a hydraulic strut stretched between the roof and the floor of the mining excavation. On the other hand, the drill, known from the description of Polish patent No. 137 353, in the hydraulic circuit has a safety valve connected parallel to the drive motor, and in series it has: a control and shut-off valve and a dosing valve. Yet another rotary hydraulic drill is known from Polish patent description No. 142 722. This drill has a spindle mounted in a stationary intermediate sleeve which is attached to a stationary plate. The front part of the spindle is the bearing housing in which the front part of the intermediate sleeve is mounted. On the other hand, the rear part of this sleeve is the housing of the second bearing, in which the rear part of the spindle is mounted, adapted for direct connection with a hydraulic motor.

Opisane wyżej wiertnice jakkolwiek spełniają swoje zadanie mają dość skomplikowaną konstrukcję i są ciężkie, a przy tym kłopotliwe w stosowaniu.Although the above-mentioned drilling rigs fulfill their task, they have a rather complicated construction and are heavy, and at the same time troublesome to use.

Celem wynalazku jest dalsze udoskonalenie konstrukcji kotwiarki oraz znaczne polepszenie jej parametrów technicznych. Cel ten został osiągnięty za pomocą kotwiarki według wynalazku. Istotą tej kotwiarki jest zastosowanie jako podpory siłownika hydraulicznego o dwustronnym działaniu, na którym wzdłuż jego osi podłużnej są zamocowane; hydrauliczny silnik napędowy, kotwiarka i jej uchwyt wiertła wraz z głowicą przepłuczkową. Wewnątrz korpusu tej kotwiarki umieszczona jest tuleja sprzęgłowa wyposażona na powierzchni zewnętrznej w pierścień oporowy. Pierścień ten od strony silnika napędowego oparty jest o łożysko stożkowe, a od strony przeciwnej o łożysko kulkowe. Wewnątrz tulei sprzęgłowej z jednej strony umieszczony jest wał silnika napędowego połączony sztywno z tą tuleją, a z drugiej strony jest osadzony za pomocą wieloklinu wał głowicy mocującej wiertło. Poza tym korpus kotwiarki połączony jest nieruchomo z kołnierzem obudowy silnika napędowego, połączonej z drugiej strony przegubowo poprzez uchwyt z rdzennikiem siłownika hydraulicznego. Taka konstrukcja kotwiarki czyni ją lekką i bardzo dogodną w stosowaniu. Dzięki rozmieszczeniu wszystkich elementów wzdłuż wspólnej osi podłużnej wszelkie uderzenia i drgania kotwiarki są przenoszone przez sztywne elementy korpusów na rdzennikThe aim of the invention is to further improve the construction of the bolt machine and to significantly improve its technical parameters. This object has been achieved with the bolter according to the invention. The essence of this bolting machine is the use of a double-acting hydraulic cylinder as supports, on which they are fixed along its longitudinal axis; hydraulic drive motor, bolting machine and its drill chuck with the drilling head. Inside the body of this bolter, there is a clutch sleeve equipped with a stop ring on the outer surface. On the side of the drive motor, this ring rests on a tapered roller bearing, and on the opposite side, it rests on a ball bearing. Inside the clutch sleeve, on one side, the shaft of the drive motor is rigidly connected to this sleeve, and on the other side, the shaft of the drill clamping head is seated with a spline. Moreover, the body of the bolting machine is fixedly connected to the flange of the housing of the drive motor, articulated on the other side with the core box of the hydraulic cylinder via a handle. Such a construction of the anchor makes it light and very easy to use. Due to the arrangement of all elements along a common longitudinal axis, all shocks and vibrations of the bolter are transferred through the rigid elements of the bodies to the core box

171 231 siłownika hydraulicznego. Natomiast przez zastosowanie siłownika hydraulicznego o dwustronnym działaniu uzyskano możliwość łatwego wyciągania wierteł nawet zakleszczonych w wierconych otworach kotwiowych.171 231 of the hydraulic cylinder. On the other hand, by using a double-acting hydraulic cylinder, it is possible to easily pull out drills, even if they are stuck in drilled anchor holes.

Przedmiot wvnalazku iest uwidoczniony w przykładowym wykonaniu na rvsunku, na którym fig. 1 przedstawia kotwiarkę w widoku z boku, a fig. 2 - silnik napędowy i kotwiarkę w półprzekroju osiowym.The subject matter of the invention is shown in the exemplary embodiment in the figure, in which Fig. 1 shows the bolt chipper in side view, and Fig. 2 shows the driving motor and bolt machine in a semi-axial section.

Jak uwidoczniono na rysunku kotwiarka według wynalazku składa się z siłownika hydraulicznego 1 o dwustronnym działaniu połączonego przegubowo z silnikiem napędowym, hydraulicznym 2 oraz z kotwiarki 3 połączonej sztywno z obudową silnika napędowego. Ponadto do korpusu kotwiarki 3 zamocowane są; uchwyt prowadzący 4 i uchwyt zasilająco-sterujący 5. Obudowy silnika napędowego jest wyposażona z jednej strony w uchwyt 6 do łączenia z rdzennikiem siłownika hydraulicznego, a z drugiej strony w kołnierz 7, do którego jest przymocowany nieruchomo korpus 8 kotwiarki. Wewnątrz tego korpusu jest umieszczona tuleja sprzęgłowa 9, której powierzchnia zewnętrzna zaopatrzona w pierścień oporowy 10, od strony silnika napędowego jest oparta o łożysko stożkowe 11, a od strony przeciwnej o łożysko kulkowe 12. Poza tym wewnątrz tulei sprzęgłowej z jednej strony umieszczony jest wał 13 silnika napędowego połączony nieruchomo z tą tuleją, a z drugiej strony jest osadzony za pomocą wieloklina wał 14 głowicy mocującej wiertło wyposażonej w znany uchwyt wiertła wraz z głowicą przepłuczkową. Za łożyskiem kulkowym, wewnątrz korpusu kotwiarki, jest umieszczony pierwszy pierścień zębaty 15 połączony nieruchomo z tym korpusem, a nad tym pierścieniem jest umieszczony drugi podobny pierścień zębaty 16 połączony nieruchomo za pomocą wieloklina z tuleją sprzęgłową. Wał głowicy mocującej wiertło ma kołnierz oporowy 17 zabezpieczony w korpusie kotwiarki za pomocą pokrywy 18 z pierścieniem uszczelniającym 19, przy czym pomiędzy pokrywą i kołnierzem oporowym umieszczona jest warstwa elastomeru 20 pochłaniająca energię uderzeń kotwiarki.As shown in the drawing, the bolting machine according to the invention consists of a double-acting hydraulic cylinder 1 articulated with the driving motor, the hydraulic motor 2 and a bolting machine 3 rigidly connected to the housing of the driving motor. Moreover, to the body of the bolter 3 are attached; the guide handle 4 and the power-control handle 5. The housing of the drive motor is equipped on one side with a handle 6 for connecting to the core box of the hydraulic cylinder, and on the other side with a flange 7 to which the body 8 of the bolter is fixedly attached. Inside this body there is a clutch sleeve 9, the outer surface of which is provided with a stop ring 10, on the side of the drive motor it rests against a tapered roller bearing 11, and on the opposite side against a ball bearing 12. In addition, a shaft 13 is placed inside the clutch sleeve on one side. of a drive motor fixedly connected to this sleeve, and on the other hand, a shaft 14 of a drill clamping head equipped with a known drill holder together with a drilling head is mounted by a spline. Behind the ball bearing, inside the body of the bolter, is a first toothed ring 15 fixedly connected to this body, and above this ring is a second similar toothed ring 16 fixedly connected to the coupling sleeve by means of a spline. The shaft of the drill fastening head has a support collar 17 secured in the bolter body by a cover 18 with a sealing ring 19, and an elastomer layer 20 absorbing the energy of the bolt's impact is disposed between the cover and the support collar.

Wiercenie otworów w stropie wyrobisk górniczych za pomocą kotwiarki według wynalazku odbywa się w następujący sposób. Po ustawieniu kotwiarki w miejscu pracy i zamocowaniu w niej wiertła, najpierw za pomocą urządzenia sterującego doprowadza się do styku wiertła ze stropem, po czym uruchamia się silnik napędowy 2. Wał 13 tego silnika przenosi jego obroty na tuleję sprzęgłową 9 i poprzez tę tuleję na wał 14 głowicy mocującej wiertło. W czasie ruchu obrotowego razem z tuleją sprzęgłową obraca się umieszczony na niej pierścień zębaty 16, którego zęby przemieszczają się po zębach pierścienia zębatego 15 zamocowanego nieruchomo w korpusie 8 kotwiarki. Wskutek tego pierścień na tulei zaczyna wykonywać ruchy pionowe uderzając przy tym o pierścień oporowy 17 wału głowicy mocującej wiertło, co w efekcie powoduje uderzenia wiertła o dno wierconego otworu. Energia tych uderzeń jest pochłaniana częściowo przez warstwę elastomeru 20, a częściowo jest przenoszona poprzez korpus kotwiarki i kołnierz 7 na obudowę silnika napędowego, a stąd poprzez uchwyt 6 na rdzennik siłownika hydraulicznego.Drilling holes in the roof of mining excavations with the bolt according to the invention is carried out as follows. After setting the bolt machine in the workplace and fixing the drill bits in it, first the drill is brought into contact with the ceiling by means of a control device, then the drive motor 2 is started. The shaft 13 of this motor transmits its rotation to the clutch sleeve 9 and through this sleeve to the shaft 14 drill clamping head. During the rotation, the toothed ring 16 arranged thereon rotates together with the clutch sleeve, the teeth of which move along the teeth of the toothed ring 15 fixed in the anchor body 8. As a result, the ring on the sleeve begins to move vertically, hitting the stop ring 17 of the shaft of the drill-clamping head, which results in the drill hitting the bottom of the drilled hole. The energy of these impacts is partially absorbed by the elastomer layer 20 and partially transferred through the bolt body and collar 7 to the drive motor housing and hence through the holder 6 for the core box of the hydraulic cylinder.

Po zakończeniu wiercenia otworu, za pomocą rdzennika siłownika hydraulicznego opuszcza się w dół kotwiarkę i wyciąga wiertło z tego otworu, po czym całe urządzenia przenosi się na nowe miejsce pracy i cykl opisanych wyżej czynności rozpoczyna się od nowa.After drilling the hole, the bolter is lowered with the help of a hydraulic cylinder core box and the drill is pulled out of the hole, after which the whole devices are moved to a new place of work and the cycle of the activities described above begins anew.

Kotwiarka według wynalazku, ze względu na swoją zwartą konstrukcję i małą masę, nadaje się do stosowania wszędzie tam, gdzie przy ograniczonej przestrzeni konieczne jest wiercenie otworów w stropie wyrobiska górniczego.The bolting machine according to the invention, due to its compact structure and low weight, is suitable for use wherever in a limited space it is necessary to drill holes in the roof of a mining excavation.

171 231171 231

7 5 2 6 17 5 2 6 1

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 złPublishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies. Price PLN 2.00

Claims

Patent claim

A telescopic hammer bolt consists of a double-acting hydraulic stand, a hydraulic motor and a bolting machine with a drilling head, located along a common longitudinal axis, characterized in that inside the body (8) of the bolter (3) it has a coupling sleeve (9) fitted on the surface on the outer side into a thrust ring (10) supported on the side of the drive motor (2) with a tapered roller bearing (11), and on the opposite side with a ball bearing (12), in which on one side the shaft (13) of the drive motor ( 2), and on the other hand, the shaft (14) of the drill mounting head is mounted by means of a multi-wedge, with the body (8) of the anchor (3) fixedly connected to the flange (7) of the drive motor housing (2) connected to the other side by a handle (6) with the core box of the hydraulic cylinder (1).