SU1125365A1 - Устройство дл вращени инструмента в бурильной машине - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАВЩНИЯ ИНСТРУМЕНТА В БУРИЛЬНОЙ МАШИНЕ, содержащее корпус с жёстко посаженным в нем зубчатым колесом внутреннего зацеплени , эксцентрично расположенный в последнем зубчатый сателлит с кольцеобразным эластичным элементом, образующим секторные полости, ребра, рацибнально смещенные относительно винтовых золотниковых каналов подвода энергоносител ,и шпиндель внутри сателлита, отличающеес   тем, что, с целью повышени  надежности устройства за счет снижени  величины торсионных возмущений и увеличени  степени уравновешенности вращающихс  элементов, ребра жестко св заны с сателлитом и шпинделем, при- V чем число ребер равно числу секторных полостей, рабочие объемы последних равны друг другу, а секторные полости размещены в промежутках между ребрами.

Description

Г 4i 8 гт

mLLL±J,

ff tttf

.1

гвгз Я1

1.11,LL

ttt.l Изобретение относитс  к области горной промьшшенности,в частности к устройствам дл  вращени  инструмент в бурильных машинах, например, используемых в подземных услови х. Известно устройство дл  вращени  инструмента в бурильной машине, вклю чающее корпус, неподвижное колесо с внутренними зубь ми кругового профи л  и эксцентричный сателлит с золот никовой втулкой, муфту в виде кольцеобразного элемента, св зывак дего сателлит со шпинделем ГЛ . Однако в данном устройстве вслед ствие незначительной величины рабочих камер и относительно, невысокой гйрметичности уменьшаетс  как КПД устройства, так и его надежность. Наиболее близким к изобретению п технической слпцности и достигаемому результату  вл етс  устройство дл  вращени  инструмента в бурильной ма . шине, содержащее корпус с жестко по саженным в кем зубчатьм колесом внутреннего зацеплени , эксцентрично расположенный в последнем зубчатый сателлит с кольцеобразным эластичным элементом, образующим сектор ные полости, ребра, радиально смещенные относительно винтовьтх золотниковьпс каналов подвода энергоносител , и шпиндель внутри сателлита 2j Однако в известном устройстве вследствие скольжени  ребер относительно сателлита и шпиндел  происходит их износ, привод щий к снижению надежности конструкции. Кроме того, консольное расположение зубчатой муфты относительно точек взаимодействи  приводит к про влению торсионного эффекта, также снижающего надежно.сть конструкции. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности устройства за счет снижени  величины торсионных возмущений и увеличени  степени уравновешенности вращающихс  элементов. Эта цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  вращени  инструмента в бурильной машине, содержащем корйу с жестко посаженным в нем зубчатым колесом внутреннего зацеплени , эксцентрично расположенный в последне зубчатый сателлит с кольцеобразным эластичным элементом, образующим се торные полости, ребра, радиально смещенные относительно винтовых золотниковых каналов подвод  энерго носител , и шпиндель внутри сателлита , ребра жестко св заны с сателлитом и шпинделем, причем число ребер равно числу секторных полостей, рабочие объемы последних равны друг другу, а секторпные полости, размещены в промежутке между ребрами. На фиг. 1 показано устройство продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (развертка винтовых золотниковьгх .каналов) . Устройство дл  вращени  инструмента в бурильной машине содержит гибкий зубчатьй сателлит в виде гибкого обода 1 с нарезанными на нем двум  симметричнь)ми(гибкими) зубчатыми венцами 2 и 3, которые наход тс  в посто нном затдеплении с жесткими зубчатыми колесами 4 и 5, закрепленными в корпусе 6 штифтами 7 и 8. Корпус 6 закрыт крьшжами 9 и 10, в которых установлены подшипники 11 и 12, закрытые своими крьш1ками 13 и 14. На подшипниках 11 и 12 установлен шпиндель 15, соединенный через шлицы 16 с втулкой 17 кольцеобразного элемента 18 из эластично-упругого материала (например, резины). Кольцеобразный элемент 18 прикреплен к втулке 17 и к гибкому ободу 1 (например, за счет вулканизации, склеивани  и т.д.) и выполнен на всю длину образующей гибкого обода 1 с секторньми полост ми 19 и винтовыми золотниковыми каналами 20 к ним с подвод щими отверсти ми 21. Винтовые золотниковые каналы 20, выход щие по эллиптичному торцу гибкого обода 1,сообщаютс  через каждые 90 с соответствующими кольцевыми полост ми 22 и 23 в крьш1ке 10 через их часто просверленные по двум концентрическим окружност м отверсти  24 и 25. Эллиптический (или кулачковый) профиль удлиненному гибкому ободу 1 (и встроенному внутри него кольцеобразному элементу 18 с золотниковыми каналами 20) сообщает двухр дньй механический генератор 26 волн с роликами 27 и 28, которые удерживаютс  по оси дистанционным кольцом 29. Двухр дный механический генератор 26 волн осуществл ет образование эллиптического профил  на всей длине гибкого .обода 1, при этом каждый р д роликов генератора располо3

жен в зоне своего гибкого зубчатого венца.

Гибка  насадка 30 обеспечивает герметичность золотникового распределительного устройства по торцу. Винтовые золотниковые каналы 20 служат дл  распределени  энергоносител  по секторным полост м 19 (векторна  диаграмма на фиг. 2, где Р давление энергоносител , Р - результирующа  сила отдельного квадранта, 6 - эксцентриситеты гибкого зубчатого сателлита) . Дл  получени  данной диаграммы вход каждого золотникового винтового канала 20 должен быть развернут относительно его выхода на 45.

Число секторных полостей 19 подбираетс  оптимальным по конструктивно-технологическим параметрам, а золотниковые каналы 20- распредел ютс  пропорционально между ними. Подвод к каждой секторной полости 19 не менее двух золотниковых каналов 20 исключает образование в них застойных зон и гарантирует более быструю их продувку или наполнение в переходных зонах, когда сечени  подвод щих отверстий 24 и 25 частично или полностью перекрыты.

Ребра 31 жестко скреплены со шпиделем 15, а секторные полости 19 размещены между ребрами, причем число ребер 31 равно числу секторных полостей 19, а объемы последних равны друг другу.

Все трущиес  торцовые резиновые поверхности устройства выполнены технологически с антифрикционньвда свойствами. Дл  усилени  резиновые элементы устройства могут быть армированы эластичным кордом.

Стрелки В, С и Д указывают направление движени  энергоносител  в определенный момент времени.

Работа устройства дл  вращени  инструмента в бурильной машине осуществл етс  следукицим образом.

При подаче энергоносител  по стрелке В в кольцевую полость 22 и

далее через отверсти  24, винтовые золотниковые каналы 20 и подвод щие отверсти  21 в секторные полости 19 первого и третьего квадрантов (фиг. 2) начинаетс  движение зубьев гибких венцов 2 и 3 относительно неподвижных зубчатых колес 4 и 5. Соответствующие секторные полости 19 за счет давлени  энергоносител 

654

действуют как элементарные поршни на гибкий обод 1, при этом они развивают результирующие силы Р.

Гибкие зубчатые венцы 2 и 3, имеющие число зубьев, синхронно проворачиваютс  относительно неподвижных зубчатых колес 4 и 5, также выполненных с одинаковым числом зубьев. За один цикл гибкий зубчатый сателлит повернетс  на угол, соответствующий разнице чисел зубьев ме зду неподвижными и гибкими венцами. За это врем  генератор 26 волн сделает один полный оборот, а кажда  секторна  полость 19 дважды побывает в зоне нагнетани  и выхлопа энергоносител  .

Возникающий крут щий момент от гибкого зубчатого сателлита через

стенки кольцеобразного элемента 18, втулку 17 и шлицы 16 передаетс  шпинделю 15 и буровому инструменту (не показан). Вращатель одновременно генерирует мощность и редуцирует ее, т.е), он работает как моторредуктор . Отработанный энергоноситель в рассматриваемый момент времени из секторных полостей 19 второго и четвертого квадрантов(фиг.2)

выходит через соответствукнцие отверсти  21, винтовые, золотниковые

каналы 20 и далее через отверсти  25 в кольцевую полость 23 и в атмосферу по стрелке С. Энергоноситель к буровому инструменту подаетс  через полый шпиндель 15 по стрелке Д.

Реверс шпиндел  15 осуществл етс  изменением направлени  подачи энергоносител , т.е. энергоноситель одаетс  против стрелки С в кольцевую полость 23 и через соответствующие отверсти  25, золотниковые каналы 20 и отверсти  21поступает в рассматриваемый момент времени в секторные полости 19 второго и четвертого квадрантов (фиг. 2). А выхлоп из секторных полостей 19 первого и третьего квадрантов ведетс  через кольцевую полость 22 и в атмосферу против стрелки В.

При использова1 ии предлагаемого изобр(етени  кроме повышени  надежности конструкции достигаетс  увеличение крут щего момента за счет относительно большой суммарной поверхности секторных полостей, выполн ющих функции поршней.

f9.

Л

A-A

IS

Фиг. 2

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВРАЩЕНИЯ ИНСТРУМЕНТА В БУРИЛЬНОЙ МАШИНЕ, содержащее корпус е жёстко посаженным в нем зубчатым колесом внутреннего зацепления, эксцентрично расположенный в последнем зубчатый сателлит с кольцеобразным эластичным элементом, образующим секторные полости, ребра, рацибнально смещенные относительно винтовых золотниковых каналов подвода энергоносителя,и шпиндель внутри сателлита, отличающеес я тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет снижения величины торсионных возмущений и увеличения степени уравновешенности вращающихся элементов, ребра жестко связаны с сателлитом и шпинделем, причем число ребер равно числу секторных полостей, рабочие объемы последних равны друг другу, а секторные полости размещены в промежутках между ребрами.