Буровой станок

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11956779(22) Заявлено 20.11.80 (21) 3006637/22-03 И) М. Кл. с присоединением заявки М 9 Е 21 С 5/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,0982 В.Д.Петухов, Н.Г.Закаблуковский, Ж.Г,Иухин и О.И.Бобров; ф чсчИнститут горного дела Сибирского отделения, ,Д"ф 1:1;,:;К,".АН СССР(54) БУРОВОЙ СТАНОК Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым станкам для бурения, взрывных и технологических скважин.Известен буровой станок, включающий два направляющих элемента, закрепленных на установочном устройстве станка и соединенных с одной стороны траверсой, основной и дополнительный податчики, каретку несущую вращатель с буровым ставом и забойным инструментом 11 .Однако в этом станке направляющие стойки служат одновременно силовыми элементами несущей рамы бурового станка а каретка с вращателем передвигается по направляющим одноцилиндровым пневмоподатчиком, причем вращатель с буровым ставом и податчик расположены эксцентрично относительно направляющих,В результате при работе станка каретка перекашивается и защемляется на направляющих. Поэтому для нормальной работы станка требуется повышенное усилие подачи для преодоления дополнительной силы трения между скользящими опорами каретки и направляющими станка. Скользящие опоры каретки и направ лякщие подвержены при этом более интенсивному износу, Станок не имеет распорного устройства и требуетдля компенсации сил отдачи и усилияподачи искусственного увеличенияего веса путем установки на салазкимассивных бутов. Кроме того, одноцилиндровая схема податчика с непосредственной связью штока с кареткой вращателя требует примененияболее коротких штаны примерно равныхпо длине ходу податчика, Использование коротких штанг снижает производительность бурения из-за возросшихпотерь времени на операции свинчивания и развинчивания става штанг. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является буровой станок, включающий установочную балку, рамы станка, силовые цилиндры основного и дополнительного податчиков с поршнями и штоками, переднюю и заднюю траверсы, каретку, несущую вращатель с буровым ставом и забойным инструментом 121 .Недостатком известного станка является большая маСса.Целью изобретения является повышение производительности труда.Поставленная цель достигается тем, что в буровом станке, включающем установочную балку рамы станка, силовые цилиндры основного и дополнительного податчиков с поршнями и штоками, переднюю и заднюю травврсы, 5 каретку, несущую вращатель о буровым станом и забойным инструментом, штоки основного податчика закреплены в передней и задней. траверсах и на середине штокон размещены поршни, 10 на которых с возможностью осевого перемещения установлены силовые цилиндры, при этом каретка установлена с воэможностью перемещения по цилиндрам основных податчиков, на концах которых закреплены штоки дополни" .тельных податчиков с поршнями и цилиндрами, закрепленными на каретке, а рама станка выполнена в виде трехгранной призмы, образованной связанными между собой штоками податчиков, траверсами и установочной балкой.Кроме того, на транерсах установлены жесткие хомуты с конической проточкой, н которой оасположен выступ, выполненный на установочной балке, которая выполнена н виде силового цилиндра, в котором размещены выдвижные упорно-распорные стержни.На фиг. 1 схематически показан буровой станок, нид сбоку, разрез по упорно-распорному механизму, на фиг. 2 - нид А на фиг, 1 на фиг,3- развертка по сечению Б-Б на фиг. 2.Буровой станок состоит из рамы, включающей установочную балку 1, . 35 дна направляющих штока 2 и 3 и дне траверсы 4 и 5. Штоки, установочная балка и транерсы образуют жесткую направляющую раму станка в виде трехгранной призмы. В средней части 40 штокон неподвижно закреплены поршни 6 и 7 силовых цилиндров 8 и 9 основных податчиков. На наружной поверх- ности этих цилиндров, как на направляющих установлена каретка 10 с вра щателем 11 и силовые цилиндры 12 и 13 дополнительных податчикон, н которых помещены поршни 14 и 15 со штоками 16 и 17, концы которых жестко соединены перекладинами 18 и 19 с соответствующими концами цилинд.ров основных податчиков. Компановка цилиндров податчиков такова, что став штанг находится в плоскости как основных, так и дополнительных податчиков. Поэтому эащемление каретки вращателя на направляющих практически отсутствует. Это повышает надежность работы податчика станка. ОсноВные и дополнительные податчики образуют как бы развернутый телеско ъ 60 пический податчик, Применение такого податчика позволяет не увеличивая длину станка использовать более длинную штангу, длина которой определяется суммой ходов обоих податчиков. 65 Возможно решение, когдаиспользуются только одноцилиндровый основной и одноцилиндровый дополнительный податчики, а освободившийся при этом шток служит только как вторая направляющая опора для каретки вращателя.Однако таков решение снижает надежность станка из-за возможного перекоса каретки, что ведет к повышенному износу направляющих элементов.В передней части станка на направляющих штоках подвижно установлен и фиксирующийся в крайних положениях штангодержатель 20, удерживающий став штанг 21 от падения. Верхний конец става штанг зафиксирован в патроне 22 нращателя 11. На нижнем конце става штанг устанавливается породораэрушающий инструмент или пненмо,ударник не показан).Установочная балка соединяется с траверсами с помощью быстроразъемных полухомутов 23-26Полухомуты 23 и 24 жестко соединены соответственно с траверсами 4 и 5, а другие полухомуты 25 и 26 выполнены откидными. В полухомутах сделаны конические проточки, контактирующие с соответствующими коническими выступами 27 и 28 жестко зафиксированными на концах установочнойфбалки. Такое решение позволяет легко снять подающенращающий механизм станка с устано;ночной балки, что облегчает его ,транспортировку по горным выработкам. Кроме того, установочная балка используется как силовой цилиндр упорно-распорного устройства, для чего н нем размещены поршни 29 и 30 со стержнями 31 и 32, на концах которых шарнирно укреплены пяты 33 и 34 с торцовой насечкой или установлены упорные ники (не показаны). Силоной цилиндр установочной балки разделен на две части перегородкой 35. Снизу к балке приварен фланец 36, служащий для установки и фиксации станка на распорной колонке, самоходном шасси или наманипуляторе буровой каретки.Установочная балка имеет полости 37 и 38, 43 и 44. Основные податчики имеют полости 39 и 40, а дополнительные " полости 41 и 42, 45 и 46.Стержни 31 и 32 размещены в полостях 47 и 48.Буровой станок работает следующим образом..Перед началом бурения подающевращающий механизм устанавливается на установочную балку 3 в полухомуты 23 и 24 и закрепляется на ней с помощью откидных полухомутов 25 и 26. После установки станка в заданном направлении бурения осуществляется распор станка в стенки буровой камеры. Для чего в полости 37 и 38 силового цилиндра установочной балки подается энергоноситель, под действиемкоторого стержни 31 и 32 выдвигаютсяи упираются в переднюю и заднюю стенки буровой камеры, При отсутствиизадней стенки камеры энергоносительподается только в пОлость 37, осуществляя упор станка только в переднююстенку буровой камеры. Упорно-распорная система станка более жестко фиксирует положение станка в заданномнаправлении бурения и облегчает процесс забуривания,. При бурении в полости 39 и 40 основных и полости 43 и 44 дополнительных податчиков подается энергоноситель. При этом цилиндры 8 и 9основных податчиков перемещаютсяпо своим штокам как по направляющимв сторону забоя и тянут эа собойштоки 16 и 17 с поршнями 14 и 15 дополаительных податчиков, которые всвою очередь перемещают каретку 10 свращателем 11 по цилиндрам 8 и 9основных податчиков, как по направляющим. Таким образом осуществляется подача буровых штанг 21 на забой,В конце рабочего хода подачи ставштанг захватывается штангодержателем. Патрон 22 освобождает штангу ивращатель, возвращается в исходное положение для наращиванияочередной штанги. Для этого энергоноситель подается в полости41 и 42 основных и полости 45и 46 дополнительных податчиков.При этом цилиндры основных податчиков перемещаются по своим штокам висходное положение и толкают штокидополнительных податчиков, которыев оною очередь заставляют возвратиться в исходное положение по отно-"шению к цилиндрам основных податчиков каретку 10 с вращателем 11. После установки очередной штанги циклбурения повторяется.По окончании бурения в полости47 и 48 подается энергоноситель,заставляющий стержни 31 и 32 вернуться в исходное положение, раскрепляя тем самым буровой станок дляустановки его на следующую скважину.При необходимости транспортировкистанка по горным выработкам полухомуты 25 и 26 раскрываются и подающевращающий механизм снимается с установочной балки 1.В предлагаемом буровом станке используется податчик телескопного типа, позволяющий без увеличения габаритон станка применить более длин 1 ную штангу, что уменьшает затратывремени на сборку и разборку става штанг. Применение в податчиках 2-х пар силовых цилиндров, в плоскости которых находится вращатель и став штанг, позволяет избавиться от эксцентричности силовых нагрузок относительно направляющих, что устраняет вбзможность перекоса и защемления каретки вращателя на направляющих, 10 и тем самым повышает надежность работы станка. Формула изобретения151. Буровой станок,включающийустановочную балку, рамы станка,направляющие элементы, силовые цилиндры основного и дополнительногоподатчиков с поршнями и штоками, переднюю й заднюю траверсы, каретку,несущую вращатель с буровым ставоми забойным инструментом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью25 повышения производительности труда,штоки основного податчика закрепленыв передней и задней траверсах и насередине штоков размещены поршни, накоторых с воэможностью осевого перемещения установлены силовые цилинд"ры, при этом каретка установлена свозможностью перемещения по цилинд"рам основных податчиков, на концахкоторых закреплены штоки дополнитедьных податчиков с поршнями и цилиндраЗ 5 ми, закрепленными на каретке, а рамастанка выполнена в виде трехграннойпризмы, образованной связанными междусобой штоками податчиков, траверсаии,и установочной балкой40 2. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что на траверсах уста-.новлены жесткие хомуты с коническойпроточкой, в которой расположен вы-ступ, выполненный на установочной45 балке.3. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что установочнаясбалка рамы выполнена в виде силовогоцилиндра, в котором размещены выдвиж 50 ные упорно-распорные стержни,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР55 9515871, кл, Е 21 С 1/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР9470609, кл. Е, 21 С 5/00, 1971 про"тотип) .956779 Б-Б Составитель Ю.СтреловТехред Т.Фанта Корректор Н.(ораль Химчу ВНИИПО по д 113035, КоПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 фили Редактор А Заказ 6549 Ти 1 Государств елам изобре сква, Ж,ж б 23ного кний иаушска Подписноемитета СССРткрытийнаб., д. 4/5