Устройство для подачи и вращения бурового става

Союз СоветскихСОциалистицескйхРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН Ия К АВТОРСКОМУ СВИДИВЛЬСТВУ(46) Дата опубликования описанив 29.09.77(5 т) М. Кл.Е 21 С 1/10 Е 21 С 5/02 Гооударстооеый комитет Соаота Манаотроа СССР аа долам азобротоей и отиРытай(72) Автор изобретения Новосибирский электротехнический институт Щ Заявитель(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДАЧИ И ВРАЩЕНИЯ БУРОВОГО СТАВА Изобретение касается горной промышленности, в частности буровых станков.Известен буровой станок, обеспечивающий подачу и вращение бурового става ИОднако для связи буровой штанги с механизмом подачи и вращения требуется специальная геометрическая форма у штанги иаучастке зажима, что усложняет устройство,Наиболее близким по технической сущностии достигаемому результату к изобретениюявляется устройство для подачи и вращениябурового става, содержащее корпус, внутрикоторого размещены подающий механизм,кинематически связанный с колодками механизма захвата, расположенных в шпинделе,имеющем зубчатое колесо редуктора механизма вращения (2),Для приведения известного устройствав действие используется основной и допол-,нительный виц энергии. юДля обеспечения работы устройства безиспользования дополнительного внца энергиимеханизм захвата выполнен в виде Т-образных рычагов, шарнирно установленных впрорезях, которые выполнены в шпинделе, 2 а при этом плечи рычаговиафаллельные осишпинделя, несут колодки, длинйое плечо через втулку,:упорный подшипник и тягу,взаимодействукщуто с одним из двух разноориентированных упоров ограничения перемещения тяги, связано с гайкой винтового механизма подачи, а в механизме вращения ка внутренней поверхности шгинделя выполнены торцсвые скосы и клиновые в поперечном сечении канавки, в которых при помощи сквозной втулки с торцовыми выступами установлены шарики, цри этом втулка резмещена между скосами шпинделя и закреплена в последнем пружиной кручения.Кроме того, упоры могут быть устаиовйвны нашлнцевой валик, пропущенный через корпус и соединенный с рукояткой управления через упругий элемент.Ца черетеже показана кинематическая схема предлагаемого устрбйства н сечениепо А-А.Устройство для подачи и вращения бурового става собираетсяв корпус 1. В прорезях шпинделя 2 устройства шарнирно закреплены рычаги 3. Малые плечи рычагв, 569704параллельные оси шпинделя, несут щарнирпо посаженные колодки 4, Длинное плечо каждого рычага 3, перпендикулярное к оси шпинделя, обхватывается втулками 5, подвижно уствновлевнымн на внешней поверхности шпинделя, Втулки 5 через упорный подшипник обхватываются тягой, Соединенной с двух сторон с ходовыми гайками 7 механизма подачи. Через корпус устройства пропущены ходовые винты 8 механизма подачи, соеди И 1 иенные с ходовыми гайками 7. Райки 7 помещены в направляющие корпуса устройства ,и перемещаются относительно корпуса вмес те с тягой 6, Винты 8 соединены с приво. дом станка. Шпиндель 2 через пару эубча- Итых колес 9 н 10 соединен со шлицевым валом 11, пройущенным через корпус 1 и соединенным с приводом станка. Через кор.пус 1 проходчт валик 12, на щлицевой по верхности которого противоположно друг к 20 другу посажено два упора 13, расположенных между торцовыми плоскостями корпуса 1 и тяги 6, Вадик 12 соединен с механизмом управления станком (на чертеже показано соединение с рукояткой). На внутрен ней поверхносщ шпиндеж, вдоль его оси, прорезаны клиновые канавки (см. сечение по А-А). В шпиндель вставлена втулка 14, имеющая свободу углового поворота и осевого перемещения по торцовым скосам щпнт- З , деля, Втулка 14 имеет сквозные отверстия . гнезда. Между клиновыми поверхностями ка.- навок шпинделя и втулкой 14(в ее отверсты.ях - гнездах) находятся шарики 15, Втулка 1 4 соединена со шпинделями двумя винтовыми пружинами 16, работающими однов ременно иа кручение и сжатие Одним своиь концом пружины 16 соединены со шпинделем, а друтчтм - со втулкой 1 4 и, удержи;:вая втулку и среднем положении, постоянно ф ,поджимают ее в сторону заклийивания шари ков.;Устройство работаетследуюцщм образом.При включении станка на рабочий ход,например назиженне инструмента влево почертежу, винты 8 механизма подачи, вал 11и шпиндель 2 производятся во вращательноедвижение, Ходовые гайки 7 перемешаютсяв направлении рабочего цвиження буровойголовки, зкллчаклпей данное устройство, нувлекают. тягу 6 и через втулки 5 концы рычагов 3. При повороте рычагов левые почертежу коло ки 4 прижима.отся к поверхнос-д1ти и эа счет сил трения ссединяют штангусо шпинделем, После этого перемещаютсяходовая гайка, корпус 1 и штанга бура, приэтом сии перемещаются с одной и той жескоростью, 60 Вращение шпинделю передается от ааяаввого вала 11 через пару зубчатых коиес 10и 9.Вращение от шпинделя 2 штанге бурапередается через шарики 15, закащивающиеся между клиновыми поверхностями пазовшпинделя и поверхностью штанги бура.Имеющиеся на шлнцевом валике 1213 расположены так, что передний упор(левый по чертежу) откинут и не препятствует перемещению ходовой гайки с тягой 6относительно корпуса в направлении требуе.мого движения бура от среднего положениярычагов 3, а задний упор находится междустанками корпуса и тяги 6 и препятствуетперемещению гайки с тягой от среднего положения рычагов в сторону противоположнуюдвижения бура,В конце движения корпуса 1 изменяетсянаправление вращения ходовых винтов (отконцевою переключателя или вручную),Гайки 7 вместе с тягой 6 перемещаютсяв обратном направлении, увлекая концы рычагов 3 и освобождая левые колодки отконтакта со штангой. В среднем положениирычагов тяги доходит до упора и перемещаюткорпус 1 устройства.За счет сял трения штанги и инструмента в скважине, препятствующих извлечениюинструмента, шарики 15 испытывают осевоедавление со стороны штанги, преодолеваяусилие;пружины 16, увлекают втулку 14.Втулка 14, скользя по торцовым скосамшпинделя, поворачивается относительно шпиндели, освобождая шарики из заклинивания.Шарики проскальзывают между поверхностейшпинделя н штанги бура, и вращение прекращается. Корпус устройства перемещаетсяв исходное положение для нового этапа бурения оставляя штангу бура с инструментомнеподвижной в контакте,с забоем. Направление вращения винтов в исходном,положениикорпуса изменяется переключением, и ходовые гайки с тягой, перемещаясь относительнокорпуса, поворачивают рычаги 3 и сцепляютколодками штангу бура со шпинделем. Шарики 15, не испытывая больше осевого давления со стороны штанги, под действием пружин16 заклиниваются между штангой и шпинделем. Штанга бура получает движения подаи и вращения. Бурение возобновляется,Для иэвлепения инс-.румента иэ скважинывапнк 12 поворачивается так, чтобы левыйпо чертежу упор занял положение междуплоскостями тяги и корпуса, препятствуяперемещению тяги и концов рычагов 3 влевоот среднего положения, а правый упор, наоборот, вышел нэ промежутка между тягой истенкой корпуса, обеспечивая движение тя869704 5ги н концов рычагов 3 в сторону требуемого двюкения бура. В этом случае колодки 4 контактируют со штангой бура соедныя штангу со шпинделем.Вместе с поворотом валика 12 переключается вращение ходовых винтов на обратное. При повороте валика 12 (если тяга 6 в это время не находится в своем среднем положении) юдин из упоров мажет не войти в свое гнездо, Поэтому связь вапика 12 с механиз-й мом управления станком (или с рукояткой управлении) выполняется упругой, При повороте рукояяки упоры с валиком 12 остаются в положении выжидания, упругого опираясь из упоров на тягу, Как тяпко тягаа занимает среднее каожение, упоры импульсно занимают свое новоеположение.Процесс соединения и разъединения штанги бура со шпинделем при извлечении инструмента из скважины аналогичен процессу 39 бурения.Данное устройство обеспечивает вращательное бурение без ограничения глубины и направления его.Устройство может использоваться и в стан- р ках со спаренными буровыми головками, осуществляющиминепрепывную подачу или извлечениэ инструмента при ограниченной плине ходовых винтов. формула нзобретени я 1. Устройство для подачи и вращения бурового става, содержащее корпус, внутри 35 которого размещены подающий механизм,кинематически связанный с колодками механизма заз;вата, располозэнными в щпиидвле, имею щем зубчатое колесо редуктора механизма вращения,о т л и ч а ю щ е е с ятем,чте,сцелью(обеспечения работы устройства без использования дополнительного вида энергип, механизм выполнен в вядеТ-образных рычагов, шарнирно установленных в прорезях, которые выполнены в шпинделе, при этом малые плечи рычагов, параллельные оси шпинделя, несут колодки, длинное плечо через втулку, упорный подшипник и тягу, взаимодействующую с одним из двух разноориентированных упоров ограничения перемещения тяги, связано с гайкой винтового механизма подачи;. а в механизме вращения на внутренней поверхности шпинделя выполнены торцовые скосы и клиновые в поперечном сечении канавки, в которых посредством сквозной втулки с торцовыми выступами установлены шарики, при этом втулка размещена между скосами шпинделя и закреплена в последнем пружиной кручения.2, Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что упоры, установлены на шлицевой валик, пропущенный через корпус и соединенный с рукояткой управления через упругий элемент.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР М 229379, кл. Е 21 С 1/00, 1960,2. Сафохнн Л, С. н др, Машины и инструмент для бурения скважин в угольных шахтах. М., "Недра, 1972, с, 79 82.тров СССР по д 35, Москлиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул, Проектиа Тираж 757дарственного келам иеобретещ ва, Б,-35, Рау Подписноеитета Совета Мии открытийкан нас д. 4/5