SU994708A1

SU994708A1 - Chuck for securing drill rod in drill spindle

Info

Publication number: SU994708A1
Application number: SU813338471A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Кривунь; Борис Васильевич Ткаченко; Михаил Никифорович Шагалин
Original assignee: Конотопский Ордена Трудового Красного Знамени Электромеханический Завод "Красный Металлист"
Priority date: 1981-09-15
Filing date: 1981-09-15
Publication date: 1983-02-07

Description

(54) ПАТРОН ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВОЙ ШТАНГИ , В ШПИНДЕЛЕ СВЕРЛА(54) CARTRIDGE FOR FIXING A DRILLING ROD, IN A DRILL SPINDLE

1one

Изобретение относитс к машинам вращательного бурени , в частности, к патронам дл креплени буровой штанги в шпинделе сверла и может быть использовано в сверлах дл бурени шпуров одной штангой на полную глубину путем ее поочередного прихвата.The invention relates to rotary drilling machines, in particular, to chucks for fastening a drill rod in a drill spindle and can be used in drills for drilling holes with one rod to the full depth by alternately sticking it.

Известны патроны дл удержани штайг, имеющие расположенные в корпусе зажимные кулачки с конической поверхностью и взаимодействующие с поступательно перемещаемой конусной оправкой 1.Chuck holders are known, having clamping jaws with a conical surface located in the housing and interacting with a translationally tapering mandrel 1.

Однако они не могут использоватьс в буровых сверлах из-за сравнительно больших габаритов и сложности привода дл перемещени .оправки 1.However, they cannot be used in drill bits due to the relatively large size and complexity of the actuator to move. Correction 1.

Наиболее близким к изобретению вл етс патрон дл креплени буровой штанги в щпинделе сверла, включающий корпуй с размещенными в нем зажимными элементами и привод дл их управлени . В известном патроне предусмотрены подвижные плунжеры , вход щие в заполненные жидкостью полости, выполненные в резиновой втулке, охватывающей буровую штангу. При перемещении плунжеров в полост х втулки последн под действием создаваемого давлени жидкости плотно охватывает буровую штангу, передава ей осевое усилие от подающего механизма 2.Closest to the invention is a chuck for fastening a drill rod in the drill stem, including piles with clamping elements placed in it and an actuator for controlling them. In the known cartridge there are movable plungers included in the fluid-filled cavities made in a rubber sleeve that surrounds the drill rod. When moving the plungers into the cavity of the sleeve, the latter, under the action of the generated fluid pressure, tightly encloses the drill rod, transmitting to it the axial force from the feed mechanism 2.

Недостатки известного патрона заключаютс в том, что он может передавать осевое усилие буровой штанге только в одном Направлении и не приспособлен дл извлечени штанги, а также сложен по конструкции и в эксплуатации.The disadvantages of the known cartridge are that it can transfer the axial force to the drill rod in one Direction only and is not suitable for removing the rod, and is also complex in design and in operation.

Цель изобретени - упрощение конструкции патрона и повышение надежности его в работе.The purpose of the invention is to simplify the design of the cartridge and increase its reliability in operation.

Эта цель достигаетс тем, что патрон дл креплени буровой штанги в ашинделе сверла, включающий корпус с размещенными в йем зажимными элементами и привод 5 дл их управлени , зажимные элементы выполнены в виде по меньшей мере двух распертых пружиной шайб с осевым отверстием дл пропуска штанги, имеющих вход щий в продольный вырез корпуса выступ, а привод управлени содержит две соосно уста20 новленные в корпусе втулки с отверсти ми дл пропуска штанги, кажда из которых имеет эксцентрично расположенный торцеБый выступ, контактирующий с примыкающей к нему шайбой.This goal is achieved by the fact that the chuck for fastening the drill rod in the drill bit, comprising a housing with clamping elements placed in it and an actuator 5 for controlling them, clamping elements are made in the form of at least two spring-loaded washers with an axial hole for the passage of the rod having the protrusion entering into the longitudinal cut-out of the housing, and the control drive contains two sleeves coaxially mounted in the housing with openings for the passage of the rod, each of which has an eccentrically located end protrusion contacting the adjacent washer.

При этом одна из втулок установлена в корпусе с возможностью относительного ограниченного поворота.In this case, one of the sleeves is installed in the housing with the possibility of a relative limited rotation.

На фиг. 1 показано буровое сверло с предлагаемым патроном в момент подачи буровой штанги на забой; на фиг. 2 - вертикальный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вертикальный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - патрон в момент перехвата буровой штанги в процессе бурени ; на фиг. 5 - то же, в момент выт гивани штанги из шпура; на фиг. 6 - то же, в момент перехвата штанги при выт гивании из шпура.FIG. 1 shows a drill bit with the proposed chuck at the time of delivery of the drill rod to the face; in fig. 2 is a vertical section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a vertical section BB in FIG. 2; in fig. 4 - cartridge at the time of interception of the drill rod in the drilling process; in fig. 5 - the same, at the time of drawing the rod from the hole; in fig. 6 - the same, at the moment of interception of the rod when pulling out from the hole.

Патрон имеет корпус 1, соединенный жестко со шпинделем 2 сверла. В корпусе 1 соосно и Напротив одна другой размеш,ены втулки 3 и 4 с отверстием 5 под профиль буровой штанги 6, показанной, в частности, на фиг. 2. На фиг. 2 видно также, что корпус 1 патрона и втулка 3 соединены между собой с возможностью относительного ограниченного поворота за счет имеюш,ихс выступов 7 и 8. Величина относительного поворота составл ет половину оборота шпиндел 2 сверла. Кажда втулка 3 и 4 снабжена эксцентрично расположенным торцевым выступам 9, который находитс на противоположной стороне каждой втулки 3 и 4. Выступы 9 втулок 3 и 4 посто нно контактируют с примыкающими к ним шайбами 10 и 11, распертыми пружиной 12. Кажда шайба 10 и 11 имеет отверстие 13 (фиг. 3) дл пропуска буровой штанги 6, размеш,ены внутри корпуса 1 и своим выступом 14 вход т в его продольный вырез 15 так, что в случае воздействи на них выступов 9 втулок 3 и 4 шайбы 10 и 11 могут быть наклонены относительно штанги 6 в левую или правую сторону с целью ее расклинивани . Дл изменени направлени перекоса шайб 10 и 11 служат опоры 16 и 17 выреза 15 корпуса 1. В корпусе 1 выполнены также радиальные продольные пазы 18, через которые удал етс породна мелочь, попадающа внутрь патрона при бурении.The cartridge has a housing 1 connected rigidly with the spindle 2 drill. In housing 1, coaxially and opposite to each other are stirred, sleeves 3 and 4 with a hole 5 under the profile of the drill rod 6, shown, in particular, in FIG. 2. In FIG. 2 also shows that the cartridge body 1 and the sleeve 3 are interconnected with the possibility of a relative limited rotation due to having their protrusions 7 and 8. The value of the relative rotation is half a turn of the spindle 2 of the drill. Each sleeve 3 and 4 is provided with an eccentrically located end protrusion 9, which is located on the opposite side of each sleeve 3 and 4. The protrusions 9 of the sleeves 3 and 4 are constantly in contact with the adjacent washers 10 and 11, unfolded by a spring 12. Each washer 10 and 11 has an opening 13 (FIG. 3) for passing the drill rod 6, the stirring inside the housing 1 and its protrusion 14 are included in its longitudinal notch 15 so that if they are protruded by the projections 9 of the sleeves 3 and 4, the washers 10 and 11 can be tilted relative to the rod 6 to the left or right side in order to asklinivani. To change the skew direction of the washers 10 and 11, supports 16 and 17 of cutout 15 of case 1 are used. In case 1, radial longitudinal grooves 18 are also made, through which rock fines are removed that fall inside the cartridge during drilling.

Сверло, в котором используетс патрон, содержит привод 19 (фиг. 1) дл вращени шпиндел 2 и соединенный с ним посредством патрона подающий механизм (не показан ), а также тормоз 20, закрепленный на неподвижном кожухе 21 и взаимодействующий с бронированным водоподвод щим рукавом 22, присоединенным к хвостовой части штанги 6.The drill in which the cartridge is used contains a drive 19 (FIG. 1) for rotating the spindle 2 and a feed mechanism connected to it by means of a cartridge (not shown), as well as a brake 20 fixed to the fixed casing 21 and cooperating with the armored hydrolysis sleeve 22 attached to the tail of the rod 6.

Патрон работает следующим образом.The cartridge works as follows.

В исходном положении опора 16 вьфеза 15 корпуса 1 и выступ 9 втулки 3 совмещены , а выступ 9 втулки 4 повернут относительно опоры 17 выреза 15 корпуса 1 на половину оборота. Шайбы 10 и 11 одним своим краем опираютс на выступы 9 соответствующих втулок 3 и 4 и расперты пружиной 12.In the initial position, the support 16 of the barrel 15 of the housing 1 and the protrusion 9 of the bushings 3 are aligned, and the protrusion 9 of the bushings 4 is rotated relative to the support 17 of the notch 15 of the housing 1 half a turn. The washers 10 and 11 with one edge rest on the protrusions 9 of the corresponding sleeves 3 and 4 and are unfolded by a spring 12.

В момент бурени , когда шпиндель 2 движетс на Набой (справа налево по чертежу ), штанга 6 упираетс в дно шпура, а шайб-а 10 под действием реакции забо наклон етс вправо, как показано на фиг. 1, надежно зажима щтангу б с помощью пружины 12. При обратном ходе шпиндел 2 в момент перехвата штанги 6 она удерживаетс в шпуре тормозом 20, а шайба 10During drilling, when the spindle 2 moves to Naboo (from right to left in the drawing), the rod 6 rests on the bottom of the hole, and the washers 10 are tilted to the right by the bottom reaction, as shown in FIG. 1, firmly clamping the boom using the spring 12. During the return stroke of the spindle 2 at the time of interception of the rod 6, it is held in the hole by the brake 20, and the washer 10

поворачиваетс в вертикальное положение, показанное на фиг. 4, и отпускает штангу 6. Осевое усилие от подающего механизма штанге 6 через патрон не передаетс .rotates into the vertical position shown in fig. 4, and releases the bar 6. The axial force from the feeder to the bar 6 is not transmitted through the cartridge.

При сообщении щпинделю 2 снова движени на забой шайба 10 под действиемWhen telling pin 2 again, the movement to the bottom washer 10 under the action

пружины 12 и реакции забо снова зажимает штангу 6 и ей передаетс осевое усилие. Штанга 6 внедр етс в породу на глубину, равную ходу шпиндел 2.the spring 12 and the downhole reaction again clamp the rod 6 and the axial force is transmitted to it. The rod 6 is introduced into the rock to a depth equal to the course of the spindle 2.

Дл извлечени штанги 6 из пробуренного шпура щпинделю 2 сообщаетс обратное вращение и обратный ход. При этом шпиндель 2 с корпусом 1 поворачиваютс относительно втулки 3 пока выступ 8 не упираетс в выступ 7. Штанга 6, втулки 3 и 4 удерживаютс от вращени за счет силIn order to remove the rod 6 from the drilled hole, reverse rotation and reverse motion is performed by the spindle 2. In this case, the spindle 2 with the housing 1 rotates relative to the sleeve 3 until the protrusion 8 rests against the protrusion 7. The rod 6, the sleeves 3 and 4 are kept from rotation due to the forces

сопротивлени на резце от забо . После того, как выступ 8 упираетс в выступ 7, опора 17 и выступ 9 втулки 4 совмещаютс , как показано на фиг. 5, а опора 16 и выступ 9 втулки 3 поворачиваютс относительно друг друга на половину оборота. Шайба 11 одним своим краем упираетс в выступ 9 втулки 4 и под действием пружины 12 и реакции забо наклон етс влево и зажимает щтангу 6, передава ей усилие от подающего механизма. Штанга 6 выт гиваетс из шпура вместе с обратным движением шпиндел 2. При движении шпиндел 2 на забой с обратным вращением при перехвате штанги 6 она удерживаетс вresistance on the tool from the slab. After the protrusion 8 abuts against the protrusion 7, the support 17 and the protrusion 9 of the sleeve 4 are aligned as shown in FIG. 5, and the support 16 and the protrusion 9 of the sleeve 3 are rotated relative to each other by half a turn. The washer 11, with one edge, rests against the protrusion 9 of the sleeve 4 and, under the action of the spring 12 and the downhole reaction, bends to the left and clamps the shank 6, transmitting to it the force from the feed mechanism. The rod 6 is pulled out of the bore-hole together with the reverse movement of the spindle 2. When the spindle 2 moves to the bottom with reverse rotation when intercepting the rod 6, it is held in

шпуре тормозом 20, а шайба 11 поворачиваетс и отпускает щтангу 6, в результатеhole 20 and the washer 11 rotates and releases bar 6, as a result

осевое усилие ей не передаетс . Это положение патрона показано на фиг. 6.no axial force is transmitted to it. This position of the cartridge is shown in FIG. 6

Если шпинделю 2 сообщить вновь обратное движение (слева направо по чертежу), то шайба 11 под действием пружины 12 и реакции забо снова зажимает щтангу бIf the spindle 2 to inform again the reverse movement (from left to right on the drawing), then the washer 11 under the action of the spring 12 and the reaction of the slaughter clamps the shaft

и передает ей усилие от подающего механизма , щтанга выт гиваетс из шпура.and transmits the force from the feeder to it, the shtanga is pulled out of the hole.

Использование изобретени существенно упрощает конструкцию бурового сверла, повышает его эксплуатационную надежность и сокращает расход металла на егоThe use of the invention greatly simplifies the design of the drill bit, increases its operational reliability and reduces the metal consumption for its

изготовление.manufacturing.

Claims

1. A chuck for fastening the drill rod in the spindle of the drill, comprising a housing with clamping elements arranged therein, and an actuator for controlling them, characterized in that, in order to simplify the design and increase its reliability in operation, the clamping elements are at least two spring-loaded washers with an axial bore for the passage of the rod, having a longitudinal

The cut-out of the body is a protrusion, and the control drive contains two coaxially mounted sleeves in the body with openings for the passage of the rod, each of which has an eccentrically positioned end protrusion in contact with a washer adjacent to it.

2. The cartridge according to claim 1, characterized in that one of the sleeves is installed in the housing j;: t

F1 / S1.1 1.2 ,,

with the possibility of a relative limited rotation.

Sources of information taken into account in the examination

1. USSR author's certificate number 100680, cl. E 21 19/07, 1952.

2. USSR author's certificate

No. 185807, cl. E 21 C 1/00, 1965 (prototype). .

F1 / g .:

uz. f