SU901492A1 - Буровой станок - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к буровым станкам дл  бурени  взрывных и технологических cKsanwH и, в частности может быть использовано дл  создани  буровых станков с передним наращиванием става штанг. Известен буровой станок, включающий разборный став штанги и зажимные патроны, один из которых состоит из корпуса шпиндел , замкового элемента в виде кулачков и силового поршневого устройства 11 . Недостатком известного станка  вл етс  то, что имеет место проворот зажимных элементов по штанге, вследствие чего штанги быстро выход т из стро . Кроме того, возможно падение става штанг при резком снижении сетевого давлени  сжатого воздух или его выключении. При спускоподъемных операци х приходитс  примен ть штанговые ключи, что часто приводит к производственному травматизму , а дл  облегчени  развинчивани  штанг - ручное простукивание места соединени  штанг. Известен также буровой станок, включающий зажимной патрон, в корпусе которого размещен поршень со штоком имеющим конусьый раструб, взаимодействующий с клиновидными зажимными кулачками, размещенными в окнах гильзы 121. Недостатком этого станка  вл етс  то, что при разворачивании имеет место проскальзывание зажимных элементов относительно штанги и, следовательно, остаетс  необходимость в использовании штанговых ключей и простукивании резьбового соединени . Цель изобретени  - повышение производительности станка и улучшение условий работы. Указанна  цель достигаетс  тем, что замковый элемент ведущего патрона выполнен с боковыми продольными бойками, -а штанга имеет секторные

кольцевые выборки с продольными наковальн ми на ее конце, причем продольные бойки вход т в секторные кольцевые выборки дл  передачи штанге крут щего момента, при этом минимальный угловой зазор между бойками замкового элемента и наковальней кольцевой выборки на штанге выполнен не менее Ю ,

Силовое устройство перемещени  гильзы ведущего патрона выполнено в виде силового цилиндра с захватом и пружины сжати , установленной между выполненными на гильзе и шпинделе упорными буртиками.

Торцовые поверхности продольных бойков замкового элемента и секторной кольцевой выборки на конце штанги , контактирующиемежду собой, выполнены со скосами.

На фиг. 1 изображен вариант исполнени  бурового станка пневмоударного бурени  дл  подземных горных работ; на фиг. 2 - ведущий патрон, продольный разрез; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2.

Буровой станок состоит из направл ющей рамы 1, шарнирно установленно на распорной колонке 2. На направл ющей раме 1 имеетс  вращатель 3, кинематически соединенный со штоком податчика 4, установленного на напрал ющей раме. На вращателе смонтирован ведущий патрон 5, осуществл ющий вращение и подачу разборного става штанг 6 с пневмоударником 7. На переднем конце направл ющей рамы установлен штангодержатель 8. Станок может быть смонтирован на самоходном шасси или на манипул торе буровой каретки (на чертежах эти решени  не приведены), :

Ведущий патрон 5 состоит из корпуса 9 и шпиндел  10, на которых смонтированы гильза 11 с силовой пружиной 12 сжати , расположенной между упорными буртиками шпиндел  и гильзы , и силовой цилиндр 13с поршнем И на штоке которого закреплен захват 1 контактирующий с торцом гильзы-. В гнездах шпиндел  расположены замковые элементы 16, вход щие в секторы кольцевых выборок 17 на штанге 6. Дл  фиксации штанги в осевом направлНИИ относительно замковых элементов торец штанги упираетс  в дно расточки шпиндел , а с целью повышени  надежности входа замковых элементов

В секторы кольцевой выборки штанги торцовые поверхности 18-21 замковых элементов и секторов кольцевых выборок сделаем со скосами. Причем между соответствующими скосами гарантируетс  зазор не менее 2 мм. Таким образо осевое усилие подачи передаетс  штанге через опорный торец шпиндел , а замковые элементы от осевой нагрузки при бурении освобождены. В кольцевых канавках замковых элементов может быть установлено разжимное пружинное кольцо 22. В крайних положени х замковые элементы фиксируютс  двум  внутренними цилиндрическими поверхност ми гильзы, контактирующих с цилиндрической поверхностью замковых элементов и определ ющих радиальный вход последних. Замковые элементы 16 снабжены продольными бойками 23, а секторы кольцевых выборок 17 на штанге - соответствующими продольными наковальн ми 2k, поверхности которых наход тс  в радиальной плоскости .

Минимальный угловой зазор между бойком замкового элемента и наковальней выборки на штанге, определ ющий максимальный свободный угловой ход бойка относительно наковальни, выполнен не менее 10. Опытна  проверка показывает, что во многих случа х такой свободный угловой ход позвол ет создать ударный крут щий момент, достаточный дл  срыва резьбового соединени  штанг.

Корпус 9 и шпиндель 10 ведущего патрона 5 могут быть выполнены за одно целое с корпусом и шпинделем вращател  3 .

Следует отметить, что ведущий патрон прзвол ет использовать дл  захвата штанг только один замковый элемент, что особенно важно при использовании штанг небольшого диаметра (менее 40 мм).

Буровой станок работает следующим образом.

При разборке става штанг вращатель 3 с раскрытым ведущим патроном 5, т.е. когда замковые элементы 16 раздвинуты, подводитс  с медленным вращением к штанге 6, удерживаемой штангодержателем 8. Конец штанги входит в гнездо шпиндел  10 до упора . В этом положении рабоча  полость силового цилиндра 13 соедин етс  с атмосферой, и силова  пружина 12 надвигает конический раструб гильзы 11

на замковые элементы 16, которые при этом сдвигаютс  к центру и в момент срвпадени  их с секторами кольцевых выборок 17 на штанге вдвигаютс  в нееи фиксируютс  в этом положении меньшей цилиндрической расточкой гильзы.

Одновременно гильза своим торцом через захват 15 т нет поршень 14 силового цилиндра 13. Бойки 23 замковых элементов приход т в контакт с наковальн ми 2 секторов кольцевых выборок, передава  штанге крут щий момент от вращател . В этот момент штангодержатель 8 освобождает став штанг и последний податчиком Л поднимаетс  из скважины до по влени  из штангодержател  следующей штанги , котора  захватываетс  штангодержатёлем . После чего вращатель реверсируетс  и бойки замковых элементов 16 в конце свободного хода вращени  определ емого углом оС , нанос т удар по наковальн м секторов кольцевых выборок штанг, производ т тем самым ударный срыв резьбового соединени  штанг. При необходимости реверсирование может быть повторено несколько раз. Вращатель с отвернутой штангой подт гивают податчиком в крайнее заднее положение, дл  того чтобы освободить штангу ведущего патрона, необходимо в рабочую полость силового цилиндра 13 подать сжатый воздух.При этом поршень I через захват 15 сдвигает гильзу 11 в крайнее положение, сжима  силовую пружину 12. Пружинное кольцо 22 раздвигает замковые элементы 16 до контакта их с большей цилиндрической расточкой гильзы 11, а штанга 6 свободно вынимаетс  из гнезда шпиндел  10.

При наращивании штанг вращатель работает при сниженном числе оборотов става и поэтому крут ща  ударна  нагрузка на штангу незначительна и к тому же она создаётс  до соединени  штанг друг с другом.

В буровом станке полностью исключено проскальзывание замковых sneMeHтов по штанге, что повышает их долговечность и, следовательно, ведет к повышению производительности бурени  за смет снижени  потерь времени на смену изношенных замковых элементов и штанг. Использование при разборке става ударного момента дл  срыва резьбового соединени  штанг делает ненужным применение штанговых ключей

и ручного простукивани  резьбы, что способствует снижению производственного травматизма и улучшает услови  труда рабочего (за смену ему приходитс  до 3 - t раз разбирать ст состо щий из +0-50 штанг) и в конечном итоге также способствует повышению производительности бурени  глубоких скважин.

Внедрение изобретени  позволит повысить производительность бурени  на 10-20, а в денежном выражении сэкономить до 1000 руб., в год на один станок. При годовой потребности страны в буровых пневмоударных станках только дл  подземных условий эксплуатации пор дка 1000 шт экономический эффект от внедрени  изобретени  может составить около 1 млн. руб. в год.

Claims (3)

1.Буровой станок, включающий разборный став штанг и ведущий патрон, состо щий из корпуса, шпиндел  по меньшей мере с одним замковым элементом , установленным в его окне с возможностью радиального перемещени , гильзу и силовое устройство ее перемещени , отличаю щийс  тем, что, с целью повышени  производительности станка и улучшени  условий работы, замковый элемент выполнен с боковыми продольными бойками , а штанга имеет секторные кольцевые выборки с продольными наковальн ми на ее конце, причем продольные бойки вход т в секторные кольцевые выборки дл  передачи штанге крут щег момента, при этом минимальный угловой зазор между бойками замкового элемента и наковальней кольцевой выборки на штанге выполнен не менее 100.

2.Станок по п.1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что силовое устройство перемещени  гильзы ведущего патрона выполнено в виде силового цилиндра с захватом и пружины сжати , установленной между выполненными на гильзе и шпинделе упорными буртиками .

3.Станок по П.1, о т ли ч а ю-, щ и и с   тем, что торцовый поверхности продольных бойков замкового элмента и -секторной кольцевой выборки

7901t«928

на конце штанги, контактирующие меж- 1. Авторское свидете 1ьство СССР ду собой, выполнены со скосами.. tf 170022, кл. Е 21 С 1/12, 1964,

Источники информации,№ 515871, кл. Е 21 С 1/00, 1973

прин тые во внимание при экспертизе 5 (прототип).

2. Авторское свидетельство СССР