Подвижный вращатель бурового станка

СОЮЗ СОВЕТСОЦИА ЛИСТ ИЧРЕСПУБЛИН 19) (11) и 3/02 1)5 И иборо 198. вые мара, 198(5 ИЖЬМ ВРАЩАТЕЛЬ БУ ВОГО рноиля тносится кедназначенппение про зводиращатого ханизмом, выполерен)ныевенцы тарного ди колесами 1 О центрают зубчаты циала с коническимиВедущее 9 и ведомоК дифФеренциала им Изобретение отн ромышленности, всится к горн частности к бурового ста я - повьппен под ка,вижным вращателям Цель изобретенизводительности б На чертеже изо е про по ви реция.ражен подвижстанка, про ращатель )й разре овог Вращатв котором)ромежуто4. С ццж ль состо размспецый вал им коцц ит из корпус ы в едущий в а 3 и полый шп 2,ндельпп сое ел ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Московский институт прстроения(57) Изобретение о промьппленности и пр бурения. Цель - пов тельности бурения. ,тель снабжен вибром ненным в виде план с нарезкой, выполненной ца волнистыхначальных поверхностях, и жесткосвязаны соответственно с ведомойшестерней 8 коробки скоростей и сошпинделем (Ш) 4, Вал 12 сателлита11 связан посредством лолзуцов 13с водилом 15 и Ш 4 и установлен своэможностью перемещения вдоль последних. Водило 15 подпружинено относительно Ш 4 и устацовлецо с возможностью вращения и Фиксации относительно последнего, В результате взаимодействия К 9, 1 О и сателлита 11111 4 вместе с колонной бурильных трубполучает циклическое винтовое движение относительно корпуса 1 враща -теля, В сумме с переносным движениемосевой подачи, вызванным работойгидроцилиндров 18, винтовое движениеобеспечивает процесс буреция, Амплитуду осевого колебания Ш 4 можнорегулировать прямо по ходу, В ре -зультате регулировки гребцц и впадины волнистых поверхностей К 9 ц 10смещаются по фазе, 1 ил,диняется колонна бурильных труб (непоказана)На валу 2, получающемвращение от двигателя, ус:тацовленд жный блок шестерен 5 с озможностью взаимодействия с шес терцями 6,жестко установленными ца валу 3, Зубчатое колесо 7, жестко установленное на валу 3, постояццс. вцепляетсяс шестерней 8,Вибромеханизм выпс лцец ц виде планетарного дифферецццд,ц с коническими колесами, причем и . )ц 1 8жестко снязаца с центральной ведущейшестерней 9 вибромеханизма, и онизафиксированы относительно корпуса восевом направлении, а центральноеведомое колесо 1 О жеско связано сошпинделем 4,Зубчатые венцы колес 9 и 10 нарезаны на волнистых начальных поверхностях. Колеса 9 и 10 взаимодействуютдруг с другом через промежуточныйсателлит 11, вал 12 которого размещен в ползуне 13, установленном напрямолинейной направляющей 14 водила 15 с воэможностью поступательногоперемещения вдоль оси шпинделяВодило 15 с помощью закрепленного нанем червячного сектора 16, входящего в зацепление с червяком 17, может поворачинаться вокруг оси шпинделя 4 и быть зафиксированным в нужном положении вследствие того, чточервячная передача выполнена самотормозящейся. При этом, если формаволнистой начальной поверхности колеса 9 обеспечивает перемещение зубчатого колеса 11 вдоль оси шпинделя 4,например, по следующему закону:8 = А 1= сов(К 5 сое + 1 э),а форма волнистой начальной поверхности колеса 10 обеспечивает его осевое перемещение относительно колеса11 по этому же закону:Бала = А 1 а (.1 - соз(Ка о 1 а Ч 1 о)1то суммарное перемещение колеса 1 О и,следовательно, шпинделя 4 относительно корпуса 1 происходит по зависимости81 о = 8 11 + Б 10 = А 1-со 8(КуЮ +"(1)где Л - амплитуда циклического осе 9ваго перемещения колеса 11относительно колеса 9;Л, - амплитуда циклическогоосевого перемещения колеса10 относительно колеса 11;Ю 5И 1 - угловые скорости колес 9и 10;К, К , - число волн на начальных по"верхностях колес 9 и 10;время;начальное угловое положениезколеса 9 относительно корпуса 1;начальное угловое положениеаколеса 1 О относительноколеса 9, причем в начальном положении гребни и впадины волн колес 9 и 1 О сови адают,В частном случае, при Аа = А1 9 а ф1 С= А К = К = К со = ю в с оо тнетствии с выражением (1) осевые колебания шпинделя 4 отсутствуют при1 а= 7 а и происходят с м аксимальнойамплитудой 2 А при у = О.1 оТаким образом, диапазон измененияугла поворота водила 15 при регулировании амплитуды осевого перемещенияшпинделя 0 - 180Число промежуточных колес 11 должно быть общим делителем чисел Ка иК и в общем случае может быть боль 10ше единицы.С корпусом 1 вращателя связаныгидроцилиндры 18 осевой подачи. Длясвободного осевого поступательногоперемещения вращателя и восприятияФреактивного крутящего момента прибурении или свинчинании - разнинчивании бурильных труб корпус 1 нращателяснабжен роликами 19, охватывающими направляющие элементы мачты.Для силоного замыкания колес 9,10 и 11 между нодилом и колесом 10установлена винтовая пружина 20 сжа 30Подвижный вращатель для буровыхустановок нращательно-ударного способа бурения работает следующим образом. 35От гидромотора через блок шестерен 5, одно из зубчатых колес 6, зубчатую передачу 7 и 8 вращение передается ведущему колесу 9 нибратора, 40 В результате взаимодействия зубчатыхколес 9, 11, 10 шпиндель 4 вместе сколонной бурильных труб получаетциклическое винтовое движение относительно корпуса 1 вращателя, которое 45 в сумме с переносным движением осевой подачи, вызванным работой гидроцилиндров 18 обеспечивает процессбурения.Амплитуду осевого колебания шпинделя 4 можно регулировать прямо находу. Для этого следует рукояткойпривести во вращение червяк 17 и повернуть червячный сектор 16 и связанное с ним водило 15 на требуемый угол, 55В результате регулировки гребнии впадины волнистых начальных поверхностей колес 9 и 10 смещаются поФазе на требуемый угол и , что обес 1 апечинает в соответствии с ФормулойПожо Тира твенного 113035, Заказ 1993НИИПИ Госуд Подписноетениям и открытиям пская наб д, 4/5 НТ СССР по изоб -35, Ра митет сква,роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. арина, 1 О 5 1 г 7 (11 изменение амплитуды циклического осевого перемещения колеса 10, а зна. чит, и шпинделя 4 с колонной бурильных труб. формула изобретения Подвижный вращатель бурового станка, включающий привод, связанный с коробкой скоростей и шпиндель, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности бурения, он снабжен вибромеханизмом, выполненным в виде планетарного дифференциала с коническими колесами,ведущее и ведомое центральные колесакоторого имеют зубчатые венцы с на,резкой, выполненной на волнистыхначальных поверхностях, и жестко связаны соответственно с ведомой шес"терней коробки скоростей и со шпинделем, а вал сателлита связан посредством ползунов с водилом и шпинделеми установлен с возможностью перемещения вдоль последних, при этом водило подпружинено относительно шпинделя и установлено с возможностьювращения и фиксации относительно пос 15 леднего,