Устройство для вибровращательного бурения

Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к устройствамдля вибровращательного бурения.Цель изобретения - повышение эффек 5тивности работы и снижение уровня шума.На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - генерирующая частьустройства. СУстройство для вибровращательногобурения установлено на манипуляторе 1бурильной установки 2, на платформе которой расположен источник 3 питаниямагнитострикционного вйбровозбудителя 4. Устройство состоит из рамы 5с направляющими 6, На раме закрепленмеханизм 7 подачи с тяговым органом 8, к которому присоединено основание 9 вращателя 10, Основание 9 ус тановлено на направляющих 6. Токоприемник 11 установлен между вращателем и узлом 12 виброизоляции и передачи крутящего момента, который расположен в заднем фланце 13. Магнитострик- г 5 ционный вибровозбудитель 4 имеет схватывающий его с задним 13 и передним14 фланцами кожух 15. Поверхность кожуха 15 покрыта шумопоглощающим материалом 16. На кожухе 15 жестко закреплены стойки 17 с лыжами 18, Лыжи 18 установлены на направляющих 6. В переднем фланце 14 расположен промывочный узел 19. В магнитострикционный вибровозбудитель 4 ввинчен пат-. рон 20 с каналами, а в него - штанга 21 с породоразрушающим инструментом 22.Вал 23 вращателя 10 связан посредством резьбы с муфтой 24 узла 12 40 виброизоляции и передачи крутящего момента. На валу 23 закреплены кольца 25 токоприемника 11, которые взаимодействуют с подпружиненными щетками 26 токоприемника 11. На кольцах 25 45 закреплены провода 27, которые соединены с обмоткой возбуждения (не показана) магнитострикционного вибровозбудителя 4, 1 г 1 етки 26 соединены с источником Э питания посредством проводов 28.Узел 12 виброизоляпии и передачи крутящего момента состоит из муфты 24 с уп 1 ром 29, пружины 30, стакана 31, дно которого имеет упор 32,55 корпуса 33 и игариков. 34, Гтакан 31 посрегпетногл резьбы соединен с магнитострикпиогиь 1.л нибровозбудителем, Упоры 29 и 12 ггреггггазначены для передачи крутящего момента через пружину. 30.Подшипник 35 закреплен на корпусе 33и установлен в заднем фланце 13. Промывочный узел включает корпус 36,втулку 37 с шариками 38. Вода к корпусу подается по рукаву 39,Устройство для вибровращательногобурения работает следующим образом,Бурильная установка 2 подъезжаетк забою и с помощью манипулятора 1раму 5 выставляют в необходимое положение для бурения. Затем последовательно включает подачу промывочнойжидкости, вращатель 10, механизм 7подачи и источник 3 питания магнитострикционного вибровозбудителя 4.При включении подачи промывочнойжидкости последняя поступает в промывочный узел 19 по рукаву 39; Затемпо каналам в корпусе 36 и втулке 37жидкость поступает в каналы патрона 20и далее по штанге 21 в породоразрушающий инструмент 22 и выносит разрушенную породу из шпура,При. включении вращателя 10 крутящий момент передается на вал 23, а отнего на муфту 24. Муфта через упор 29передает крутящий момент пружине 30.Пружина через упор 32 в дне стакана 31 передает крутящий момент магнигострикционному вибровозбудителю 4,Одновременно со стаканом 31 в подшипнике 35 вращаются корпус 33 и шарики 34. Магнитострикционный вибровозбудитель 4 через патрон 20 передаеткрутящий момент штанге 21 с породоразрушающим инструментом 22При включении механизма 7 подачион через тяговый орган 8 передает усилие на основание 9 вращателя 10 иперемещает их по направляющим 6 к забою. От вращателя усилие передаетсявалу 23, г;уфте 24 и пружине 30. Последняя сжимается .и передает усилиестакану 31, магнитострикционному вибровозбудителю 4, патрону 20 и далеештанге 21 с. породоразрушающим инструментом 22, При сжатии пружины стакан 31 перемещается на шариках 34 относительно корпуса 33 на величинусжатия пружины. Часть усилия подачичерез муфту 24 корпус 33, подшипник 35, задний фланец 13, кожух 15стойки 17 и лыжи 18 затрачивается наперемещение последних по направляющим 6. Таким образом, при включениимеханизма подачи вращатель, токоприемник, узел виброизоляции и передачи64712 крутящего момента, Фллнцы корпуса со стойками и лыжами перемещаются по направляющим и вместе са штангой и инструментом подаются на забой,При включении источника 3 питания5 магнитострикццоццого нибровозбудителя 4 он вырабатывает ток повышенной частоты. Ток по проводам 28 подается на токоприемник 1, затем через щетки 26 поступает цл вращающиеся кольца 25. От колец по проводам 27 ток поступает нд обмотки возбуждения (це показаны).магцитострикционного вибровозбудителя 4. Члстотл тока, вырлбдты ваемого источником питания,совпадает с собственной частотой продольных и- ханических колебаний системы млгнитострикциоцный впбронозбудитель - штанга - забой, вводя ее в реэоцлцс. При О резонансе амплитуда колебаний торцов магнитострнкциоццого вибровоэбудителя резко увеличивается и передается штднге с породорачрушающим инструментом,Наложение цд инструмент дополцительно к усилию подачи и крутянему моменту продольных колебаний высокой члс -тоты и интенсивности резко 1 штецсифицирует процесс бурения. 30В процессе бурения вместе с млгцпг тострикциоццым вибровоэбуцителем колеблются стакан 31 и патрон 20. Виброизоляция коцотрукции осуществляется за счет пружины 30, а также шариков 3435 и 38, которые зл счет трения катаются (как маятник) по поверхностям стдклцл и патрона, относительно мгновенного центра скорости качения шариков, лежащих в точках их контактов цл корпу О се 33 и втулке 37 соответственно.Таким образом, в процессе вибровращательного бурения достигается виброизоляция токоприемника, вращлтеля и механизма подачи от колебаний магии тострикционцого вибровоэбудителя. Шум, возникающий в процессе виброврлнатель- ного бурения, в значительнойстепени гасится шумопоглошаюшим материалом, расположенным в кожухе 50 9 6Формуляра изобре тения. Устройство для вибровращательного бурения, включающее вращатель, подающий механизм с направляющими, магнитострикционный вибровозбудитель, связанный с источником питания посредством токоприемника, и буровую штангу с породоразрушающим инструментом, о т л и ч д ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффективности работы и снижения уровня шума, оно снабжено узлом виброизоляции и передачи крутящего момента, установленным между магнитострикционным вибровозбудителем и врашателем, который размещен с возможностью перемещения на направляющих подающего механизма со стороны, противоположной буровой штанге, при этом млгнитострикционный вибровозбудитель связан с последней посредством патрона и имеет охватывающий его кожух, который связан с направляющими механизмами подачи посредством стоек с лыжами, д токоприемник размещен между узлом ниброизоляции и передачи крутяще.го момента и вращателем.2. Устройство по п.1, о т л и ч л ю щ е е с я тем, что узел виброизоляции и передачи крутящего момента выполнен в ниде связанного с валом врлщдтеля посредством муФты с упором корпуса, в полости которого расположены связанный с корпусом посредством ньлровых опор стакан и пружина, при этом стакан жестко связан с магнитострикпионцым вибровоэбудителем, а пружина устдновленл между упором, выполненным в дце стакана, и упором муФты.3, Устройство по п.1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что поверхность кожуха покрыта шумопоглощающим материалом.4. Устройство по п., о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно имеет промывочный узел, выполненный в передней части кожуха и патроне для подвода промывочной жидкости.," гг Составитель М.НесноваТехред Л.Олийнык ектор Н.Кор актор А.Козориз одписно ираж 83 ак льский комбинат "Патент", г, Ужгород Гагарина, 10 изводственно Государственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш тениям и открытиям при ГКНТ ССская цаб., д, 4/5