Буровое сверло

пц 478938 Союз Соеетсхнх Соцналнстнческнх республнн(51) М. Кл. Е 21 с 2) Заявлено 12.02.7 1881225/22 вкиоединением Государственный комнтет Совета Мнннстров СССР(54) БУРОВОЕ СВЕ Изобретение касается буровых сверл такоготипа, которые осуществляют бурение шпуровна всю глубину одной штангой путем ее многократного перехвата,Известны буровые сверла, в которых для перехвата штанги выдвижной полый шпиндельвыполнен с внутренней резьбой и снабженмуфтой, расположенной между шпинделем ипатроном, а штанга на своем, конце несет резьбовой упорный элемент, При этом патрон и 1 окорпус траверсы выполнены с элементамисцепления, для рассоединения которых при обратном ходе шпинделя между патроном имуфтой установлен упругий элемент.Однако в таких сверлах невозможно использовайие обычных круглых буровых штанг,Применение же шестигранных штанг в связис абразивным износом их граней делает работу сверла не только малоэкономичной, но и небезопасной, поскольку при износе граней происходит аварийное вывинчивание штанги изтцпинделя сверла на маневровой скорости.Кроме этого, необходимость поочередного соединения патрона со шпинделем или с корпусомтраверсы требует наличия довольно сложных 2элементов сцепления на патроне и на корпусетраверсы, а также упругого элемента и фрикционной муфты, что усложняет конструкциюсверла.Целью изобретения является использование 3 штанг любого профиля и упрощение конструкции устройства.Это достигается тем, что на одной боковой стороне витков резьбы упорного элемента выполнены выступы, а на витках резьбы шпинделя - впадины, входящие в зацепление между собой при вращении шпинделя,В результате такого выполнения при бурении происходит осевое смещение упорного элемента относительно шпинделя и соединение их выступов и впадин, что исключает наличие специального патрона с элементами сцепления для передачи крутящего момента штанге.На фиг. 1 дана кинематико-гидравлическая схема предлагаемого сверла; на фиг, 2 резьбовой упорный элемент внутри шпинделя в положении бурения; на фиг. 3 - то же, в положении перехвата штанги.Сверло включает двигатель 1, соединенный через передачу 2 с гидронасосом 3, а через систему передач 4 - с выдвижным полым шпинделем 5, который кинематически связан с траверсой 6. Полый шпиндель 5 с внутренней резьбой выполнен с продольными пазами 7 для образования на витках его резьбы впадин 8. В полости шпинделя расположена буровая штанга с резьбовым упорным элементом 9, имеющим выступы 10 йа боковой стопоне своих витков.Гидронасос 3 через кран 11 1 для реерспрования потока масла) и кран 12 (для реверсированпя подачи) с помощью системы масло- проводов 13 соединен с гидродомкрата".лц 14 механизма подачи, штоки 15 которых связаны с траверсой 6. Траверса несет ролики 16 с осями вращения, расположенпымн перпендикулярно к оси шпинделя и связанпымп с гидро- приводами 17.Штоки 15 выполнены пустотелыми и являются одновременно частью системы маслопроводов для гидроприводов 17 траверсы 6, при этом внутренняя полость одного из них гидравлически соединена со штоковыми, а другая с поршневыми полостями домкратов 14 подачи.В гидроснстему включен предохранительный 18 и подпорный 19 клапаны. Подпорный клапан 19 включен в маслопровод слива поршневых полостей домкратов подачи.Работа описываемого сверла складывается из трех операций: бурения, перехвата штанги и извлечения штанги из шпура.При бурении гидротоелкраты 14 передвигают траверсу 6 и шпиндель 5, вращающийся по направлению движения часовой стрелки, на забой (на чертеже влево). При этом буровая штанга 20 вращается и подается на забой вместе со шпинделем.5, поскольку смещенный назад упорный элемент 9 передает ей от шпинделя 5 осевое усилие, а также крутящий момент благодаря зацеплению выступов 10 и впадин 8, как показано на фиг. 2. Выдача буровой мелочи из шпура достигается путем применения муфты осевой промывки, установленной на упорном элементе, к которой промывочная жидкость подводится по шлангу расположенного в задней части пустотелого шпинделя (не показано).Для выполнения перехвата штанги 20 направление перемещения траверсы 6 с помощью крана 12 реверснруется, и траверса, а вместе с ней и шпиндель 5 начинают перемещаться от забоя, что вызывает смещение вперед упорного элемента 9 и выход его выступов 10 из зацепления со шпинделем 5, как показано на фиг. 3. Одновременно ролики 16 с помощью гидроприводов 17 прижимаются к буровой штанге 20 и тормозят ее от вращения. При этом шпиндель 5, вращаясь в том же направлении и перемещаясь от забоя, вывинчивает штангу, которая перемещается при этом в сторону забоя. Если скорость продольного перемещения шпинделя от забоя и скорость перемещения штанги в сторону забоя относительно шпинделя равны по величине, то буровая штанга относительно забоя в процессе ее перехвата остается неподвижной.При достижении траверсой 6, а вместе с ней и шпинделем 5 исходного положения направление подачи с помощью крана 12 снова реверсируется, при этом ролики 16 с помощью своих гидроприводов 17 автоматически отводятся от штанги, упорный элемент 9 смещается назад доль осп штанги, его выступы 10заходят во впадины 8, и оп начинает передаа ь штанге осевое усилие и крутящий момент,5 т. е. начинается следующий цикл бурения, итак до тех пор, пока не пробурен шпур на требуемуо глубину в пределах общей длины бу- ровой штанги.Операции извлечения буровой штанги из10 шнура предшествует положение, когда буровая штанга 20 выдвинута из шпинделя 5, ашпиндель 5 из сверла. При этом для извлечения буровой штанги из шпура необходимо гидродомкраты 14 переключить с помощью крана15 12 для перемещения траверсы от забоя, а вращение шпинделя 5 изменить в направлениидвижения часовой стрелки,После выполнения указанных переключенийтраверса 6 и шпиндель 5 перемещаются от за 20 боя, а ролики 16 с помощью гидроприводов17 зажимают штангу, и она затормаживаетсяот вращения, Вращающийся против направления движения часовой стрелки шпиндель ввинчивает буровую штангу в себя, в результате25 чего она извлекается из шпура со скоростью,равной скорости перемещения траверсы и скорости ввинчивания буровой штанги в шпиндель.При окончании хода траверсы дальнейшееЗ 0 извлечение буровой штанги из шпура продолжается только за счет ввинчивания ее в шпиндель, при этом гидронасос 3 сверла в этот период работает на сброс масла через предохранительный клапан 18,35 Если двигатель при окончании извлеченияштанги не выключен, штанга, будучи заторможенной, начнет вращаться между зажимающими ее роликами 16,В случае применения некруглых, например,40 витых буровых штанг, к траверсе 6 шарнирнокрепится свободно вращающийся цилиндрический люпет (не показан), имеющий по оси продольное отверстие, соответствующее конфигурации проходящей через него штанги. Люнет45 прн перемещении траверсы от забоя тормозиться от вращения роликами 16, прижимаемыми к нему гидроприводами 17. 50 Предмет изобретенияБуровое сверло, содержащее связанный сприводом вращения и механизмом подачи полый шпиндель с внутренней резьбой, находя 55 щейся в зацеплении с резьбой упорного элемента, который соединен с буровой штангой,отличающееся тем, что, с целью использования штанг любого профиля и упрощенияего конструкции, на одной боковой стороне60 витков резьбы упорного элемента выполненывыступы, а на витках резьбы шпинделя -впадины, входящие между собой в зацеплениепри вращении шпинделя,Заказ 2511/16 Изд.1677 Тираж 648 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2