Устройство для регулирования величины осевого усилия бурового станка

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 14 Е 21 С ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Криворожский ордена Трудового Красного Знамени горнорудный институт(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ОСЕВОГО УСИЛИЯ БУРОВОГО СТАНКА, включающеекорпус с каналами входа и выхода рабочего агента для питания податчика станка идвумя разделенными перемычкой с отверстием камерами, в одной из которых в масляной ванне размещен подпружиненный поршень управляющего золотника, шток которого установлен в корпусе с возможностью 801213184 возвратно-поступательного перемещения в отверстии перемычки, отличающееся тем, что, с целью автоматического выбора оптимальной величины усилия подачи за счет согласования передачи энергии породе и износостойкости коронки с максимальной возможной скоростью бурения пород с различными физико-механическими характеристиками, устройство снабжено резонирующим элементом, который размещен в другой камере, причем в штоке выполнена проточка, а каналы входа и выхода рабочего агента выполнены, в перемычке с возможностью сообщения с полостью, образованной проточкой штока и перемычкой, при этом между боковой поверхностью поршня и корпусом образован зазор.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что резонирующий элемент выполнен в виде подпружиненного с двух сторон диска, причем одна из пружин примыкает к штоку, а другая - к корпусу.21384 СоставительЮ. Стрелов Техред И. Верес Корректор Л. Пилипенко Тираж 470 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам автоматического регулирования величины осевого усилия буровых станков.Цель изобретения - автоматический выбор оптимальной величины усилия подачи за счет согласования передачи энергии породе и изностойкости коронки с максимальной возможной скоростью бурения пород с различными физико-механическими характеристиками.На чертеже показано устройство, разрез.Устройство для регулирования величины осевого усилия буровых станков состоит из корпуса 1, жестко соединенного с подающим патроном станка (не показан), регулирующего золотника в виде поршня 2 со штоком 3 и диска 4, На штоке 3 выполнена проточка 5, а в корпусе 1 выполнены каналы входа 6 и выхода 7 рабочего агента, расположенные против проточки 5. Поршень 2 расположен в камере 8, заполненной маслом, и размещен в этой камере с зазором 9 между боковой поверхностью 10 поршня и корпусом 1. В поршень 2 одним концом упирается пружина 11, а вторым концом - в регулировочный винт 12. Камера 8 связана с дополнительной масляной емкостью 13. Диск 4 подпружинен с двух сторон пружинами 14 и 15, одна из которых упирается в корпус 1, а вторая в торец 16 штока 3, причем диск 4, пружины 14 и 15 и шток 3 расположены на одной оси 17. Диск 4 совместно с пружинами 14 и 15 образуют резонирующий элемент.Каналы 6 и 7 выполнены в перемычке 8 между камерами 8 и 19, причем каналы 6 и 7 сообщены с полостью 20, образованной перемычкой 18 и проточкой 5 штока 3.Устройство для регулирования величины осевого усилия бурового станка работает следующим образом.При бурении горных пород колебания от става (не показан) штанг передаются подающему патрону станка. Причем амплитуда колебаний зависит как от свойств буримой горной породы, так и от величины осевого усилия. Колебания передаются корпусу 1 и через пружины 14 и 15 передаются диску 4. Жесткость пружин 14 и 15 и масса диска 4 выбираются из условия колебания диска 4 предрезонансном режиме (вместо диска 4 может быть применена любая масса симметричной формы). г,жятыи воздух и псвмо 1 Одатчики (непоказаны) л анк. поступает по каналу 6, полости 20 и каналу 7. 1 ри больших осевых усилиях буровая коронка (не показана) колеблется с малой амплитудой и почти не передаст вибрацию подающему патрону станка через став штанг. При малых осевых усилиях коронка совершает несколько колебаний в призабойном пространстве между ударами по ней поршня-ударника, Эти колебания обусловлены упругими свойствами породы и материала коронки. В этом случае происходит износ коронки по диаметру и снижение КПД передачи удара горной породе,Жестокость пружины 11 выбирается с таким расчетом, чтобы при малых колебаниях корпуса 1 она сдвинула поршень 2 влево и шток 3 перекрыл частично или полностью отверстие 7. При уменьшении давления сжа того воздуха в пневмоподатчиках станка 20 уменьшается усилие прижатия бурового инструмента к забою скважины, и подающий инструмент станка вместе с корпусом 1 устройства начинает колебаться с большей амплитудой. При этом возрастает амплитуда колебаний диска 4 и, следовательно, усилие, 25 передаваемое штоку 3. Пружина 11 сжим ается, и золотник перемещается вправо.При этом открывается отверстие 7 и количество сжатого воздуха, поступающего в пневмоподатчики бурового станка, возрастает, увеличивая тем самым усилие прижатия коронки к забою скважины.При перемещениях поршня 3 в маслянойванне 8 масло поочередно перетекает по зазору 9 в левую или в правую ее часть.Поршень 2 играет роль демпфера, позволяющего плавно перемещаться золотникунпод влиянием изменяющихся усилии, которые передает на шток 3 резонирующий элемент. Размещение поршня 2 в масляной ванне не позволяет колебаться золотнику совместно с диском 4. Дополнительная масля ная ванна 13 служит для пополнения маслом камеры 8. Регулировочный винт 12 служит для регулирования жесткости системы и амплитуды колебаний диска в зависимости от свойств буримых горных пород. Усилие от диска 4 на шток 3 золотника и на корпус 1 передается через пружины 14 и 15, параметры которых выбраны с таким расчетом, чтобы диск 4 не наносил жестких ударов по элементам устройства.