Штангодержатель бурового станка

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС(5 Е 21 В 3/02 Е 21 С 3/34 Е 21 С 1/00 деу еенвй камит 3) Приоритет Опубликовано СССР делам иаебретеии и открытий. Закаблуковский зобретения ного дела Сибирского отде 71) Заявит Инст ШТАНГОДЕРЖАТЕЛБ БУРОВОГО ме того, иэ-эа улачков в гнезилие, раэвива, бывает недосма. Отмеченные зводительность едлагаемомуи достигаемомугод ержат ельщий корпус,ами, в которыхостью радиальное кулачки буровойя зажимныхиводом 2 5 держанеи про 1Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым станкам, . предназначенным для бурения взрывных и технологических скважин, и может быть использовано для создания пневмоударных буровых станков с перед ним наращиванием става щтанг.Известен щтангодержатель буровых станков, включающий корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установ-. лены с воэможностью радиального пере- тф мещения зажимные кулачки буровой штанги и поршневой привод 1.В этом станке используется заднее наращивание става штанга штангодержатель служит для удержания става штанг от падения при спуско-подъемных операциях, причем рабочая плошадь поршня штангодержателя, работающая на включение выполнена большей, чем его плошадь, работающая на выключение. Поэтому в последнем случае усилие, развиваемое поршнем, часто бывает недостаточным для срыва его конического раструба с зажимных кулачков. Кро заштыбовки эажимных к дах гильзы раэжимное ус емое пружинным кольцом таточным для их разжи недостатки снижают прои бурения;Наиболее близким к пр по технической сущности результату является штан бурового станка, включаю гильзу с радиальными окн установлены с возможн го перемещения, зажимнь штанги, элемент включен кулачков с поршневым пр Недостатком известного штанготеля является малый срок службы,достаточная надежность в работеизводительность,Цель изобретения - повышение наности в работе и производительноститакже увеличение срока службы.3 9682Для достижения поставленной цели в штангодержателе бурового станка, включающем корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установлены с возможностью радиального перемещенйя зажимные кулачки буровой штанги, кольцо включения зажимных кулачков с поршневым приводом, корпус снабжен кольцевы ми выступами, на которых установленсоставной поршень с внутренней ступен чатой рабочей поверхностью и торцовыми поверхностями скольжения, охватывающими кольцо включения зажимных кулачков.Кроме того, между торцовыми поверх ностями скольжения поршня и кольцом включения установлены антифрикционные прокладки, а внутри одного из кольцевых выступов корпуса установлено храповое устройство, 20В штангодержателе кулачки соединены с кольцом включения посредством наклонных пазов скользяйего замка, например Т-образного, и рабочие кромки шипов зажимных кулачков, крнтактирующих со штангой, выполнены в виде отрезков винтовой линии, причем половина их направлено влево, а другая половина - вправо.На фиг, 1 приведен штангодержатель, продольный разрез;на фиг. 2 - разрез30 А-А на фиг; 1; на фиг. 3 - развертка рабочей поверхности зажимного кулачка.Штангодержатель состоит из корпуса 1 с крышками 2 и 3, снабженными выступами 4 и 5, на которых установлен составной поршень 6, разделяющий по- лость корпуса на камеры включения 7 и выключения 8. Причем наружные диа-.метры выступов выбраны так, чтобы .рабочая площадь составного поршня, ра-. ботающая на включение, была меньше,40 чем его рабочая площадь, работающая на выключение. С этой целью на выступе 4, сбольшим наружным диаметром установлена меньшая ступень 9 составного поршня 6, а на выступе 5 с меньшим4 наружным диаметром. установлена большая ступень 10 составного поршня, Поэтому внутренняя посадочная поверхность составного поршня выполнена в виде ступенчатого цилиндра, Внутри составного г поршня помещено кольцо 11 включения, контактирующее с торцовыми поверхностями 12 и 13 скольжения, выполненными внутри составного поршня 6, охватывающие его через антифрикционные прокладки 14 и 3.8. Вместо них могут быть установлены шариковые упорные подшкщики. На чертежах это решение не показано. Кольцо включения кинематически связано с зажимными кулачками 16 по- . средством наклонных пазов скользящего замка, например Т-образного. Зажимные кулачки помещены в окна гильзы 17, Шипы на рабочей поверхности зажимных кулачков, контактирующие со штангой 18, выполнены в виде отрезков винтовых линий, половина которых направлена влево, а другая половина - вправо (фиг. 3). Гильза установлена в радиально-упорных подшипниках 19 и 20, помещенных в крышках 2 и 3 и кинематически связана с крышкой 2-храповым устройством 21.Штангодержатель работает следующим образом.Для зажима штанг энергоноситель подается в камеру 7 выключения, При этом усилие, действуюШее на меньшую рабочую плошадь поршня 6, передается через антифрикционную прокладку 14 кольцу 11 включения, Последнее, перемешаясь вместе с поршнем вниз (по чертежу), заставляет своими наклонными пазами радиально перемешаться зажимные кулачки 16, осуществляя зажим става штанг 18. При наращивании става очередная штанга, захваченная ведущим патроном врашателя бурового станка, медленно подводится с вращением к отаву штанг, удерживаемого штангодержателем. В конце хода свинчивания став штанг вместе с зажимными кулачками 16, кольцом 11 включения и гильзой 17 приобретают без удара скорость вращения наращиваемой штанги, При этом составной поршень 6 остается неподвижным, так как между ним и кольцом включения установлена антифрикционная прокладка 14, играющая роль подшипника скольжения (возможна, установка подшипника качения), что предохраняет уплотнительные элементы поршня от излишнего износа, способствуя повышению срока службы штангодержателя, Возможность проводить операцию наращивания без остановок вращателя бурового станка повышает производительность бурения. При развинчивании става штанг вращатель реверсируется. В этом случае став штанг удерживаемый штангодержателем, остается неподвижным, так как храповое устройство 21, встроенное между гильзой 17 и выступом 4 крышки 2, стопорит обратное вращение става штанг, что позволяет развинчивать став штанг непосредственноврашателем и также способствует повышению производительности бурения. При968291 бобеспечивает надежность захвата штанг нг, при любом направлении вращения,5развинчивании става штанг вращатель реверсируется. В этом случае став шта удерживаемый штангодержателем, остается неподвижным, так как храповое устройство 21, встроенное между гильзой 17 и выступом 4 крышки 2, стопорит обратное вращение става штанг, что позволяет развинчивать став штанг непосредственно врашателем, а также способствует повышению производительности 0 бурения.1Для выключения штангодержателя энергоноситель подается в камеру 8 выключения. При этом усилие, действующее на большую ступень 10 составного пор шня 6, передается через антифрикционную прокладку 15 кольцу 11. Последнее, перемешаясь вместе с поршнем вверх (по чертежу), заставляет при наличии наклонных пазов Т-образного соединения щ кольца с зажимными кулачками раздвигаться зажимным кулачкам 16, освобождая тем самым став штанг 18. Жесткая кинематическая связь зажимных кулачков с кольцом 11, осуществляемая 25 наклонными Т-образными замковыми соединениями, повышает надежность работы штангодержателя, особенно при заштыбовке кулачков в окнах гильзы. Этому же способствует то, что рабочая площадь поршня, работающая на выключение, боль ше, чем рабочая плошадь поршня, работающая на включение, что повышает надежность срыва кольца с эажимных кулачков.35С целью повышения надежности захвата става штанг штангодержателем насечка на рабочей поверхности зажимных кулачков выполнена в виде отрезков винтовых шипов. Причем на одной половине40 рабочей поверхности кулачка шипы направлены вправо, а на другой ее половине - влево. При этом увеличивается ширина стружки среза металла со штанг шипами кулачков, что уменьшает вероятность45 проскальзывания кулачков по штанге и повышает их долговечность. Встречное направление, винтовых шипов на кулачках формула изобретения 1. Штангодержатель бурового станка,включающий корпус, гильзу с радиальными окнами, в которых установлены с воможностью радиального перемещения зажимные кулачки буровой штанги, кольцовключения эажимных кулачков с поршневым приводом, о т л и ч а ю ш и й с ятем, что, с целью повышения надежностив работе и производительности бурения,корпус снабжен кольцевыми выступами;на которых установлен поршень привода,при этом поршень выполнен составнымс внутренней ступенчатой рабочей поверхностью и торцовыми поверхностями скольжения, охватывающими кольцо включенияэажимных кулачков.2. Штангодержатель по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что между торцовыми поверхностями скольжения поршняи кольцом включения установлены антифрикционные прокладки.3, Штангодержатель по пп,1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что внутриодного из кольцевых выступов корпусаустановлено храповое устройство.4. Штангодержатель по п.1, о т л ич а ю ш и й с я тем, что зажимные кулачки соединены с кольцом включенияпосредством наклонных пазов.5. Штангодержатель по п.1, о т л ич а. ю щ и й с я тем, что рабочие кромки зажимных кулачков, контактирующихсо штангой,выполнены в виде отрезковвинтовых линий, причем половина их направлена влево, а половина- вправо,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 170022, кл. Е 21 С 1/00, 1962.2, Авторское свидетельство СССРИо 182626, кл. Е 21 В 3/02, 1964.Составитель О. СобинРедактор В. Иванова Техред С.Мигунова Корректор И. Ватрушкина,Заказ 8067/5 Х Тираж 623 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР ъ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4