Вращатель бурового станка

(5 ц 5 Е 21 В 3/02 ИСАНИ ИЗОБРЕТ д /У О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 214434, кл, Е 21 В 7/02, 1965.Авторское свидетельство СССРМ 1465522, кл. Е 21 В 3/02, 1987.(54) ВРАЩАТЕЛЬ БУРОВОГО СТАНКА (57) Изобретение относится к горному оборудованию. Цель - повышение эффективности работы вращателя эа счет увеличения диапазона плавно регулируемой частоты вращения шпинделя вращателя. В корпусе (К) вращателя установлен шпиндель 2. На шпинделе закреплен дифференциальный симметричный блок в виде солнечных шестерен (Ш) 4 и 5 и Ш-сателлитов 6 и 7, установленных с возможностью вращения на крестовине-водиле 3 и шпинделе 2. На Ш 4.Я 21705531 А 1 с возможностью осевого перемещения размещен диск Щ) 10, а на Ш 5 закреплена жестко Ш 8. На валу привода 11 закреплены Ш 12 и 13, входящие в зацепление с Ш 14. установленной на дополнительном валу 15, и с Ш 8, На валу 15 установлен ведущий Д 16, подпружиненный в направлении Д 10. Управление вращателем осуществляется гидроцилиндром, К 17 которого связан с Д 10, а шток 18 с поршнем 19 закреплен в К 1. Пружина 20 размещена между поршнем 19 и К 1, При подаче давления в полость 21 Д 10 перещается вниз и при его установке на оси вала 15(в центре Д 16) частота вращения Ш 4 равна нулю, а частота вращения шпинделя 2 равна половине частоты вращения Ш 5. При дальнейшем опускании Д 10 вращается в противоположном направлении Ш 4 и при равенстве частот вращения Ш 4 и 5 шпиндель 2 останавливается. 1 ри увеличении частоты вращения Ш 4 меняет направление вращения. 1 ил.10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Изобретение относится к горной промышленности, в частности к вращателям буровых станков,Известен вращатель бурового станка, включающий размещенный в корпусе шпиндель с установленным на нем симметричным дифференциальным блоком в виде крестовины-водила с внутренней профилированной поверхностью и закрепленные на нем солнечные шестерни и шестерни-сателлиты, привод и узел управления.К недостатку укаэанного вращателя относительно дискретное значение частот вращения шпинделя, т.е. отсутствие возможности плавного регулирования частотой вращения шпинделя.Наиболее близким к предлагаемому является вращатель бурового станка, включающий размещенный в полом корпусе шпиндель с установленным на нем симметричным дифференциальным блоком в виде крестовины-водила с внутренней профилированной поверхностью и закрепленные на нем солнечные шестерни и шестерни-сателлиты, привод, ось которого перпендикулярна оси шпинделя, ведущий диск, закрепленный на валу привода, ведомые диски, жестко связанные с солнечными шестернями дифференциального блока, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно шпинделя, и пружинно-гидравлический узел управления в виде цилиндра, шток и корпус которого связаны соответственно с корпусом вращателя и ве- ДОМЫМ ДИСКОМ.Данное устройство обладает недостаточным по величине диапазоном величин частот вращения шпинделя, например при аксиальном гидроприводе и передаточном числе дисков, равном 1, частоте вращения шпинделя не превышает 600 - 700 об/мин, что недостаточно для алмазного бурения, а при планетарном типе гидропривода частота вращения шпинделя не превышает 250 - 300 об/мин, что может удовлетворить только шнековый способ бурения, Увеличить обороты шпинделя увеличением передаточного числа дисков приводит к увеличению диаметра ведущего диска до 1 м и более, что неприемлемо в практических разработках вращателей,Работа шпинделя буровых станков сопровождается резкими колебаниями нагрузки из-за неоднородности проходимых пород, что вызывает крайне нежелательное проскальзывание в дисках,Для плавной регулировки частоты вращения в прототипе необходимо перемещать весь дифференциальный блок с ведомыми дисками, зажатыми одной или двумя пружинами, следовательно, узел управления должен развивать десятки и сотни килограмм усилия.Цель изобретения - повышение эффективности работы вращателя за счет увеличения диапазона плавно-регулируемой частоты вращения шпинделя,Поставленная цель достигается тем, что во вращателе бурового станка, включающего размещенный в полом корпусе шпиндель с установленным на нем симметричным дифференциальным блоком в виде крестовины-водила с внутренней профилированной поверхностью и закрепленные на нем с возможностью вращения солнечные шестерни и шестерни-сателлиты, привод, ось которого перпендикулярна оси шпинделя, связанные соответственно с приводом ведущий диск, а с одной из солнечный шестерен - ведомый диск и пружинно-гидравлический узел управления, шток и корпус которого связаны соответственно с корпусом вращателя и ведомым диском, ведущий диск закреплен на установленном в корпусе вращателя параллельно оси привода дополнительном валу и связан.с приводом цилиндрической зубчатой передачей, а ведомый диск установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно солнечной шестерни, причем вторая солнечная шестерня дифференциального блока связана с приводом посредством конической зубчатой передачи,На чертеже приведена кинематическая схема предложенного вращателя,Вращатель бурового станка содержит полый корпус 1 и установленный в его полости шпиндель 2, на котором жестко закреплено крестовина-водило 3. На шпинделе 2 с возможностью вращения установлены верхняя 4 солнечная шестерня и нижняя 5 солнечная шестерня, а на крестовине-водиле 3 также с возможностью вращения - сателлиты б и 7, образующие с солнечными шестернями 4 и 5 симметричный дифференциальный блок,К солнечной шестерне 5 жесто присоединена ведомая коническая шестерня 8. а на солнечной шестерне 4, выполненной с удлиненной ступицей с наружными шлицами, установлен с возможностью возвратно- поступательного перемещения поводок 9 с закрепленным на нем ведомым диском 10. На валу гидропривода 11 жестко закреплен блок, состоящий из ведущих цилиндрической шестерни 12 и конической шестерни 13, причем последняя имеет зацепление с ведомой шестерней 8, а шестерня 12 входит1705531 Составитель Техред М.Моргентал Корректор М Куцг пяяая Редактор А. Долинич Заказ 179 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 в зацепление с ведомой шестерней 14, установленной на валу 15 и жестко связанной сведущим диском 16, который подпружинендля обеспечения постоянного контактамежду ними. Узел управления вращателем 5выполнен в виде силового гидроцилиндра,корпус 17 которого связан через подшипники с поводком 9, а полый шток 18 с поршнем 19 жестко закреплен в корпусе 1.В штоковой полости гидроцилиндра 10между корпусом 17 и поршнем 19 установлена пружина 20.Вращатель бурового станка работаетследующим образом.При отсутствии давления в поршневой 15полости 21 пружина 20 устанавливает диск10 в крайнее верхнее положение, при котором частота вращения диска 10 максимальна и имеет направление вращения такое же,как и шестерня 5. Частота вращения шпинделя 2 также будет максимальной и равнойполусумме частот вращения солнечных шестерен 4 и 5,При подаче давления в полость 21 диск10 начинает перемещаться вниз и при его 25установке на оси вала 15(в центре диска 16)частота вращения диска 10 будет равна нулю, а частота вращения шпинделя 2 будетравна половине частоты вращения шестерни 5. 30При дальнейшем опускании диска 10 подиску 16 диск 10 совместно с шестерней 4начинают вращение в направлении, противоположном направлению вращения шестерни 5, и в этом случае частота вращения 35шпинделя 2 будет равна полуразности частот вращения шестерни 4 и 5.Передаточным отношением зубчатыхпар 13-8, 12-14 и лобового вариатора скорость шестерни 4 при крайних положениях 40диска 10 выбирается большей скорости шестерни 5 и при переходе в крайнее нижнееположение диска 10 величина полуразностичастот вращения солнечных шестерен переходит через нулевое значение и становится 45отрицательной. Шпиндель 2 начинает вращаться в этом случае в противоположном направлении, при котором производится развинчивание бурильной колоннь.Преимуществом предложенного вращателя по сравнению с прототипом является увеличение диапазона часгот .рашеня шпинделя, отсутствие проскальзывания шпинделя (так как одна из солнечных шестерен жестко связана с приводом) и многократное снижение усилий в узле управления вращателем (так как перемещается только ведомый диск), что позволит снизить габариты и вес узла управления. а в других случаях перейти на ручное управление вращателем (например, в малогабаритных буровых станках, не имеющи маслостанции).Формула изобретения Вращатель бурового станка, включающий размещенный в полом корпусе шпиндель с установленными в нем симметричным дифференциальным блоком в виде крестовины-водила с внутренней профилированной поверхностью и закрепленные на нем с возможностью вращения солнечные шестерни и шестерни-сателлиты, привод, ось которого перпендикулярна оси шпинделя, связанные соответственно с приводом ведущий диск. а с одной из солнечных шестерен - ведомый диск и пружинно-гидравлический узел управления, шток и корпус которого связаны соответственно с корпусом вращателя и ведомым диском, о тл и ч а ю щ и й С я тем, что. с цель. повышения эффективности работы вращателя за счет увеличения диапазона плавно регулируемой частоты вращения шпинделя. он выполнен с дополнительным валом, а ведущий диск закреплен на установленном в корпусе вращателя параллельно оси привода дополнительном валу и связан с приводом посредством цилиндрической зубчатой передачи, при этом ведомый диск установлен с возможностью поступательного перемещения относительно солнечной шестерни, причем вторая солнечная шестерня связана с приводом посредством конической зубчатой передачи.