RU147496U1

RU147496U1 - DEVICE FOR DRILLING WELLS IN FROZEN BULK CARGOES IN RAILWAY SEMI CARS

Info

Publication number: RU147496U1
Application number: RU2013134575/11U
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Белов
Original assignee: Николай Николаевич Белов
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2014-11-10

Abstract

Устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах, содержащее портал, несущий подъемную раму, механизм подъема и опускания подъемной рамы с установленным на ней буром-штангой, на нижнем конце которого закреплен резец-коронка, а на верхнем посредством муфты - привод, отличающееся тем, что устройство снабжено ударным механизмом, выполненным в виде прикрепленного к подъемной раме корпуса, по вертикальной оси которого на подшипниках с возможностью перемещения по этой оси относительно корпуса установлен бур-штанга с закрепленным на нем торцовым кулачком, расположенным между опорным подшипником, установленным внизу корпуса, и установленным вверху корпуса торцовым кулачком, профилированная поверхность которого обращена к профилированной поверхности торцового кулачка, закрепленного на буре-штанге с возможностью придания буру-штанге ударных импульсов для разбуривания твердых включений в смерзшемся грузе.A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars, comprising a portal carrying a lifting frame, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a drill rod mounted on it, at the lower end of which a cutter-crown is fixed, and at the upper end, a drive, characterized in that the device is equipped with a percussion mechanism made in the form of a housing attached to the lifting frame, the vertical axis of which is mounted on bearings with the possibility of moving along this axis relative to the housing a drill rod is mounted with an end cam mounted on it, located between a thrust bearing installed at the bottom of the housing and an end cam installed at the top of the housing, the profiled surface of which faces the profiled surface of the end cam mounted on the drill rod with the possibility of imposing shock pulses to the drill rod for drilling solid inclusions in frozen cargo.

Description

Полезная модель относится к средствам механизации погрузочно-разгрузочных работ и может быть использована при выгрузке из железнодорожных полувагонов смерзшихся и слежавшихся навалочных грузов (угля, руды, кокса, флюсов, строительных материалов), поступающих на подъездные пути предприятий и разгружаемым на надбункерных решетках приемных бункеров стационарных роторных или боковых вагоноопрокидывателей.The utility model relates to mechanization of loading and unloading operations and can be used for unloading frozen and packed bulk cargoes (coal, ore, coke, fluxes, building materials) from railway gondola cars that enter the enterprise’s access roads and are unloaded on stationary bunkers of receiving bunkers rotor or side car dumper.

Известны устройства для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах, содержащие портал, несущий подъемную раму, механизм подъема и опускания подъемной рамы с установленным на ней буром-штангой, на нижнем конце которого закреплен резец-коронка, а на другом посредством муфты привод (описания к авторским свидетельствам СССР №107148, класс 81e, 104, заявлено 14 февраля 1956 г., №1505865, B65G 67/24, 1989 г., описаний к патенту Российской Федерации №2203844, МПК B65G 67/24, 2003 г., описание к патенту Украины №48870, МПК B65G 67/24, 2010 г). - Недостатком известных устройств является большой расход энергии и разрушающего инструмента на бурение скважин.Known devices for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars, containing a portal carrying a lifting frame, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a drill rod mounted on it, at the lower end of which a cutter-crown is fixed, and on the other, a drive ( descriptions for copyright certificates of the USSR No. 107148, class 81e, 104, declared on February 14, 1956, No. 1505865, B65G 67/24, 1989, descriptions for the patent of the Russian Federation No. 2203844, IPC B65G 67/24, 2003, Description to the patent of Ukraine No. 48870, IPC B65G 67/24, 2010). - A disadvantage of the known devices is the high consumption of energy and destructive tools for drilling wells.

Более эффективны для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах устройства ударно-вращательного действия (описание к авторскому свидетельству СССР №1701436, B23B 45/02, 1991 г., описания к патентам Российской Федерации №2247212, МПК E21B 6/02, 2005 г., №2148145, МПК E21B 6/02, 2000 г., №71369, МПК E21B 6/02, 2008 г, №69135, МПК E21B 6/02, 2007 г.). Общими недостатками этих устройств являются высокое энергопотребление, сложная конструкция возбудителя колебаний и устройства в целом, а также сложность использования их для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах.Rotary impact devices are more effective for drilling wells in frozen bulk cargoes (description of the USSR author's certificate No. 1701436, B23B 45/02, 1991, description of the patents of the Russian Federation No. 2247212, IPC E21B 6/02, 2005, No. 2148145, IPC E21B 6/02, 2000, No. 71369, IPC E21B 6/02, 2008, No. 69135, IPC E21B 6/02, 2007). Common disadvantages of these devices are high energy consumption, the complex design of the exciter and the device as a whole, as well as the difficulty of using them for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars.

Известно устройство для бурения скважин в смерзшихся навалочных грузах в железнодорожных полувагонах перед их разгрузкой, содержащее портал, несущий подъемную раму, с установленным на ней буром-штангой, на нижнем конце которого закреплен резец-коронка, а на другом посредством муфты привод, при этом на участке трособлочной системы между механизмом подъема и опускания и порталом установлен кулачковый механизм, состоящий из рамы, на которой смонтированы кулачковый вал с приводом, толкатель с направляющими роликами и натяжными блоками, воздействующими на трос, который опирается на два опорных блока для сообщения подъемной раме с бурофрезами возвратно-поступательного перемещения, при определенных соотношениях параметров кулачкового механизма и фрез (описание к патенту Российской Федерации №2116952, МПК B65G 67/24, 1998 г., прототип). Недостатком прототипа является сложная конструкция устройства возвратно-поступательного перемещения и сложность управления, обусловленная отсутствием автоматического регулирования режимных параметров бурения в зависимости от сопротивления внедрению бура-штанги в дробимый материал, например при разбуривании твердых включений, что влечет за собой увеличение расхода энергии и разрушающего инструмента.A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars before unloading, containing a portal bearing a lifting frame with a drill rod mounted on it, at the lower end of which is mounted a crown-cutter, and on the other by means of a coupling, a drive, while A cam mechanism consisting of a frame on which a cam shaft with a drive, a pusher with guide rollers and tension blocks is mounted is installed between the lifting and lowering system and the portal section of the cable system. acting on a cable that rests on two support blocks for communicating the lifting frame with reciprocating rotary cutters, for certain ratios of the parameters of the cam mechanism and mills (description to the patent of the Russian Federation No. 2116952, IPC B65G 67/24, 1998, prototype) . The disadvantage of the prototype is the complex design of the reciprocating device and the complexity of control due to the lack of automatic control of operating parameters of the drilling depending on the resistance to the introduction of the drill rod into the crushed material, for example, when drilling solid inclusions, which entails an increase in energy consumption and destructive tool.

Задачей настоящей полезной модели является усовершенствование известного устройства путем изменения компоновки основных его узлов для упрощения конструкции, обеспечения автоматического регулирования режимных параметров бурения в зависимости от сопротивления внедрению бура-штанги в дробимый материал и повышения эффективности бурения отдельных скважин в смерзшихся навалочных грузах за счет снижения расхода энергии и разрушающего инструмента.The objective of this utility model is to improve the known device by changing the layout of its main components to simplify the design, provide automatic control of operating parameters of drilling depending on the resistance to the introduction of the drill rod into crushed material and increase the efficiency of drilling individual wells in frozen bulk cargoes by reducing energy consumption and destructive tool.

Поставленная задача решается следующим образом. В известном устройстве, содержащем портал, несущий подъемную раму, механизм подъема и опускания подъемной рамы с установленным на ней буром-штангой, на нижнем конце которого закреплен резец-коронка, а на верхнем посредством муфты привод, согласно полезной модели, устройство снабжено ударным механизмом, выполненным в виде, прикрепленного к подъемной раме, корпуса, по вертикальной оси которого на подшипниках с возможностью перемещения по этой оси относительно корпуса установлен бур-штанга с закрепленным на нем торцовым кулачком, расположенным между опорным подшипником, установленным внизу корпуса, и установленным вверху корпуса торцовым кулачком, профилированная поверхность которого обращена к профилированной поверхности торцового кулачка, закрепленного на буре-штанге с возможностью придания буру-штанге ударных импульсов для разбуривания твердых включений в смерзшемся грузе.The problem is solved as follows. In a known device comprising a portal carrying a lifting frame, a lifting and lowering mechanism of the lifting frame with a drill rod mounted on it, at the lower end of which a cutter-crown is fixed, and on the upper end by means of a coupling the drive, according to a utility model, the device is equipped with an impact mechanism, made in the form of a housing attached to the lifting frame, on the vertical axis of which on the bearings with the possibility of moving along this axis relative to the housing, a drill rod with an end cam mounted on it is installed nnym between the support bearing mounted at the bottom of the housing and a socket housing mounted above the cam, the profiled surface of which facing the profiled surface of the mechanical cam fixed to the storm-bar with the ability to impart borax-bar impact pulses for drilling solids in the frozen loads.

Более подробно сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображен схематически общий вид ударного механизма предложенного устройства.In more detail, the essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows schematically a General view of the shock mechanism of the proposed device.

Устройство для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах содержит портал, несущий подъемную раму 1, механизм подъема и опускания подъемной рамы 1 (портал и механизм подъема и опускания подъемной рамы 1 на чертеже не показаны, так как хорошо известны. Они описаны и показаны в описании к патенту Украины на полезную модель №48870, в описаниях к авторским свидетельствам СССР №107148 и №1505865, описании к патенту Российской Федерации №2203844). К подъемной раме 1 прикреплен корпус 2 ударного механизма, по вертикальной оси 3 которого на подшипниках 4 и 5 с возможностью перемещения по этой оси 3 относительно корпуса 2 ударного механизма установлен бур-штанга 6 с закрепленным на нем торцовым кулачком 7. Торцовый кулачек 7 расположен между опорным подшипником 5, установленным внизу корпуса 2, и установленным вверху корпуса 2 торцовым кулачком 8, профилированная поверхность 9 которого обращена к профилированной поверхности 10 торцового кулачка 7, закрепленного на буре-штанге 6. На нижнем конце бура-штанги 6 закреплен резец-коронка 11, а на верхнем посредством муфты 12 привод 13.A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars contains a portal carrying a lifting frame 1, a mechanism for raising and lowering the lifting frame 1 (the portal and the mechanism for raising and lowering the lifting frame 1 are not shown in the drawing, as they are well known. They are described and shown in the description of the patent of Ukraine for utility model No. 48870, in the descriptions of copyright certificates of the USSR No. 107148 and No. 1505865, description of the patent of the Russian Federation No. 2203844). A housing 2 of the percussion mechanism is attached to the lifting frame 1, on the vertical axis 3 of which on the bearings 4 and 5 with the possibility of moving along this axis 3 relative to the housing 2 of the percussion mechanism, a drill rod 6 is installed with an end cam fixed to it 7. An end cam 7 is located between thrust bearing 5, installed at the bottom of the housing 2, and installed at the top of the housing 2 end cam 8, the profiled surface 9 of which is facing the profiled surface 10 of the end cam 7, mounted on the storm-rod 6. At the lower end drill-rod 6 fixed-cutter bit 11, and the top drive 12 via a coupling 13.

Устройство работает следующим образом. Полувагон со смерзшимся грузом 14 подается маневровым устройством под портал. Включают* привод 13 бура-штанги 6 и растормаживают механизм подъема и опускания подъемной рамы 1. В результате подъемная рама 1 опускается под собственным весом вниз вместе с буром-штангой 6, который своим резцом-коронкой 11 бурит скважину диаметром 300-900 мм. При наличии в смерзшемся грузе 14 твердых включений и превышении направленной вверх силы сопротивления внедрению бура-штанги 6 в смерзшийся грузе 14 выше силы веса бура-штанги 6 с приводом 13, последние перемещаются относительно корпуса 2 ударного механизма до контакта профилированной поверхности 10 торцового кулачка 7 бура-штанги 6 с профилированной поверхностью 9 торцового кулачка 8 корпуса 2, придавая буру-штанге 6 ударные импульсы, необходимые для разбуривания твердых включений. Бур-штанга 6 начинает совершать возвратно-поступательные осевые перемещения, одновременно вращаясь. При этом вращающиеся резцы совершают удары по разрушаемому материалу. При снижении сопротивления перемещению буру-штанге 6 или при его отсутствии, например, при подъеме бура-штанги 6, последний вращается, но не совершает возвратно-поступательных движений. Использование предложенного устройства позволит расширить технологические возможности устройств для бурения скважин в смерзшихся насыпных грузах в железнодорожных полувагонах и повысить эффективность бурения за счет снижения расхода энергии и разрушающего инструмента.The device operates as follows. Gondola with frozen cargo 14 is fed by a shunting device under the portal. The * drive 13 of the drill-rod 6 is turned on and the lifting and lowering mechanism of the lifting frame 1 is released. As a result, the lifting frame 1 is lowered under its own weight together with the drill-rod 6, which, with its cutter-crown 11, drills a well with a diameter of 300-900 mm. If there are 14 solid inclusions in the frozen load and the upward resistance to the introduction of the drill rod 6 is exceeded in the frozen load 14 above the weight of the drill rod 6 with the drive 13, the latter move relative to the hammer body 2 until the profiled surface 10 of the drill end cam 7 contacts - rods 6 with a profiled surface 9 of the end cam 8 of the housing 2, giving the drill-rod 6 shock impulses necessary for drilling solid inclusions. The drill rod 6 begins to make reciprocating axial movements, while rotating. At the same time, rotating cutters strike against destructible material. With a decrease in resistance to movement of the boom-rod 6 or in its absence, for example, when lifting the boom-rod 6, the latter rotates, but does not make reciprocating movements. Using the proposed device will expand the technological capabilities of devices for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars and increase drilling efficiency by reducing energy consumption and destructive tools.

Claims

A device for drilling wells in frozen bulk cargo in railway gondola cars, comprising a portal carrying a lifting frame, a mechanism for raising and lowering the lifting frame with a drill rod mounted on it, at the lower end of which a cutter-crown is fixed, and at the upper end, a drive, characterized in that the device is equipped with a percussion mechanism made in the form of a housing attached to the lifting frame, the vertical axis of which is mounted on bearings with the possibility of moving along this axis relative to the housing a drill rod is mounted with an end cam mounted on it, located between a thrust bearing installed at the bottom of the housing and an end cam installed at the top of the housing, the profiled surface of which faces the profiled surface of the end cam mounted on the drill rod with the possibility of imposing shock pulses to the drill rod for drilling solid inclusions in frozen cargo.