Буровая каретка

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическихРеслублик 11 и 744131(53) УДК 622.233 . 055. 3 (088.8) по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А. М. Ципкис, В. Б. Тумаркин, П, Б. Бодров и В. Г, Яковлев Горнорудная часть Государственного проектно-конструкторского и экспериментального института по обогатительному оборудованию(54) БУРОВАЯ КАРЕТКА Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым кареткам, используемым для бурения шпуров при ведении проходческих и очистных работ.Известна буровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, силовые гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроцилиндр надвигания 1,Недостатком этой конструкции является увод конца направляющей от вертикальной плоскости как при наклоне, так и при повороте стрелы. Для компенсации увода оператору необходимо осуществлять перемещение направляющей в направлении плоскости забоя с помощью цилиндра надвигания, что требует от бурильщика дополнительных за. трат времени,Наиболее близкой по технической сущ. ности и достигаемому результату к предлагаемой является буровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, следящий привод, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, си ловые и пилотные гидроцилиндры подъема и поворота рукояти, гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроци; линдр надвигания 2.Недостатком известной каретки являются большие затраты времени на вспомогательные операции.Цель изобретения - сокращение времени на вспомогательные операции при буре.нии посредством автоматической компенсации увода конца направляющей от забоя, 10 Цель достигается тем, что стрелы снабжены дополнительными гидроцилиндрами, которые посредством вилок и пальцев соединяют рукоять и стойку с колонной и реша.ющим механизмом, включающим гидроцилиндры со взаимно перпендикулярными ося.ми, закрепленными на раме и соединенными шарнирной тягой со следящим приводом, причем полости дополнительных гидроци.линдров решающего механизма сообщены между собой.20 На фиг. 1 схематически изображена буровая каретка, вид сбоку; на фиг. 2 - буровая стрела, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, вид сверху; на фиг, 4 - кулисный синусный гидравлический меха744131 50 55 низм подъема рукояти, вид сбоку при горизонтальном положении рукояти; на фиг. 5 -то же, вид сбоку при подъеме рукояти наугол а - в вертикальной плоскости; нафиг, 6 - то же, вид сверху; на фиг. 7,8 и 9 - другой вариант кулисного синусного згидравлического механизма подъема рукояти; на фиг. 10 - принципиальная кинематическая схема кулисного синусного гидравлического механизма; на фиг, 11 - кулисныйсинусный гидравлический механизм поворота рукояти, вид сбоку; на фиг. 12 - то же, Овид сверху; на фиг, 13 - то же, при повороте рукояти на угол ф; на фиг. 14 - принципиальная схема решающего пространственного гидравлического механизма, вид сверху; на фиг, 15 - то же, вид сбоку.Буровая каретка (фиг. 1) содержит раму 1 со стойкой 2, маслонасосную станцию 3,следящий привод 4 на раме, буровые стрелы 5, каждая из которых включает рукоять 6.. Рукоять 6 (фиг. 2) шарнирно связана йоодним концом через вращатель 7 с направляющей 8, а другим с поворотной колонной9, Направляющая 8 выдвигается относительно рукояти 6 посредством гидроцилиндра10 надвигания. Поворот направляющей 8 относительно рукояти 6 осуществляется с помощью гидроцилиндра 11 поворота направляющей, а наклон направляющей 8 производится с помощью гидроцилиндра 12 наклона. Рукоять 6 может наклоняться в вертикальной плоскости на угол а с помощью зосилового гидроцилиндра 13 подъема рукояти и вместе с колонной 9 рукоять 6 можетповорачиваться на угол 1 з в горизонтальнойплоскости с помощью гидроцилиндра 14 по- .ворота рукояти (фиг. 3).Установленные между направляющей 8и рукоятью 6 гидроцилиндры 11 и 12 связаны гидравлически с пилотными гидроцилиндрами поворота 15 рукояти и подъема 16рукояти, которые обеспечивают сохранениеперпендикулярности направляющей 8 к за Обою при повороте и наклоне рукояти 6.Между рукоятью 6 и колонной 9 размещен синусный гидравлический кулисный механизм 17подъема рукояти, а между колонной 9 истойкой 2 расположен синусный гидравлический кулисный механизм 18 поворота рукояти,Синусный кулисный механизм 17 подъема рукояти, размещенный внутри рукояти 6 ,(фиг. 4, 5 и 6), содержит дополнительный гидроцилиндр 19, шток-поршень 20 которого закреплен на рукояти 6, а корпус гидро- цилиндра 19 с вилкой 21 может быть подвижен, причем ось вилки перпендикулярна оси гидроцилиндра. Рычаг 22 неподвижен относительно колонны 9 и посредством пальца 23 взаимодействует с вилкой 21.Синусный кулисный механизм 18 поворота рукояти 6, расположенный между колонной 9 и стойкой 2 (фиг, 11, 12 и 13),содержит дополнительный гидроцилиндр 24,шток-поршень 25 которого закреплен на стойке 2, а корпус гидроцилиндра 24 с вилкой 26может быть подвижен, Рычаг 27 неподвижен относительно колонны 9 и посредствомпальца 28 взаимодействует с вилкой 26.Полости 29 и 30 корпуса дополнительного гидроцилиндра 19 синусного кулисногомеханизма 17 подъема рукояти связаны гидрокоммуникациями 31 и 32 с полостями 33.и 34 в корпусе гидроцилиндра 35 (фиг. 14),Полости 36 и 37 корпуса дополнительного гидроцилиндра 24 синусного кулисногомеханизма 18 поворота рукояти соединеныгидрокоммуникациями 38 и 39 с полостями40 и 41 в корпусе гидроцилиндра 42. (С целью упрощения изображения принципиаль.ной гидросхемы, система компенсации утечек и закачки рабочей жидкости в коммуникации 31, 32, 38 и 39 не показана).Поршни-штоки 43, 44 гидроцилиндров 35и 42 связаны между собой кронштейном 45,Корпус гидроцилиндра 42 неподвижносоединен с рамой, а корпус гидроцилиндра35 может перемещаться. Корпус гидроцилиндра 35 с помощью шарнирной тяги 46соединен со штоком следящего золотника 47.Ось следящего золотника 47 перпендикулярна двум параллельным плоскостям, проходящим через оси 48 и 49 поршней-штоков43 и 44 и, при углах а и д равным нулю(фиг, 4 и 12), совпадает с осью тяги 46 приусловии, когда буровая каретка ориентирована относительно забоя таким образом, чтопередняя плоскость стойки параллельна плоскости забоя.Корпус 50 следящего золотника 47 соединен со штоком-поршнем 51 гидроцилиндра 52 обратной связи. Кроме того, корпус 50следящего золотника 47, корпус гидроцилиндра 52 обратной связи соединены гидрокоммуникациями 53, 54 и 55 с гидроцилиндром 10 надвигания.Следящий золотник 47 выполнен с поясками 56, а корпус 50 с окнами 57.Решающий механизм 58, включающийгидроцилиндры 35 и 42, составляет со следящим золотником 47 и гидроцилиндром 52обратной связи один блок, который можетбыть размещен в любом месте на буровойкаретке,Устройство работает следующим образом.При повороте рукояти вместе с колонной 9 на угол ф от среднего положения (фиг.3 и 13), рычаг 27 через палец 28 сдвигает корпус дополнительного гидроцилиндра 24 относительно штока-поршня 25. Так как полости 40 и 41 корпуса гидроцилиндра 42 решающего механизма 58 связан гидравлическими коммуникациями 38 и 39 с полостями 36 и 3 корпуса дополнительного гидроцилиндра 24, то шток-поршень 44 также смещается на определенную величину (при условии равенства площадей в корпусах гидроцилиндров 24 и 42, если пренебречь утеч.ками, сжимаемостью жидкости и деформациями коммуникаций). Смещение штока-поршня 44 относительно корпуса,42 вызывает поворот шарнирной тяги 46, которая, в свою очередь вызывает перемещение следящего золотника 47 относительно его корпуса 50. ю К корпусу 50 следящего золотника 47 под давлением подводится рабочая жидкость. Смещение, например, влево, золотника 47 вызываетоткрытие окна 57 и появление дав ления в линии 54 и в поршневой полости гидроцилиндра 10 надвигания, что приводит ф к выдвижению штока гидроцилиндра 42. Одновременно из штоковой полости цилиндра 10 рабочая жидкость вытесняется по линии 55 в поршневую полость в корпусе гидро- цилиндра 52 обратной связи, что приводит в движение шток-поршень 51, связанный жесткой связью с корпусом 50 следящего золот. ника 47. Движение штока цилиндра 10 на двигания прекращается, как только окна 57 в корпусе 50 закрываются поясками 56 зо. лотника 47. 2 ОАналогично работает следящий привод гидроцилиндра надвигания при подъеме ру. кояти на угол а (фиг. 3 и 5) от среднего положения, Корпус дополнительного гидро- цилиндра 19 смещается на определенную величину, что вызывает сдвиг корпуса гиди роцилиндра 35 решающего механизма 58 на такую же величину (фиг. 14). Шарнирная тяга 46, повернувшись, перемещает следящий золотник 47,36При одновременном подъеме и повороте рукояти на углы, соответственно, а и р шарнирная тяга перемещается в пространстве и смещает следящий золотник.Такое конструктивное выполнение буровой каретки позволяет автоматизировать опе- З рации по компенсации увода конца направ. ляющей от забоя как при подъеме, так и при повороте рукояти с помощью гидроцилиндра надвигания. Это значительно сокращает затраты времени на вспомогательные опера ции и уменьшает их зависимость от квалификации бурильщика. Все это дает возможность повысить производительность и снизить стоимость бурения шпуров при ведении проходческих и очистных работ.Формула изобретенияБуровая каретка, содержащая раму со стойкой, маслонасосную станцию, следящий привод, буровые стрелы, каждая из которых включает рукоять, шарнирно связанную с колонной и направляющей, силовые й пилот ные гидроцилиндры подъема и поворота рукояти, гидроцилиндры наклона и поворота направляющей и гидроцилиндр надвигания, отличающаяся тем, что, с целью сокращению времени на вспомогательные операции при бурении посредством автоматической компенсации увода конца направляющей от забоя, стрелы снабжены дополнительным гид роцилиндрами, которые посредством вилок и пальцев соединяют рукоять и стойку с колонной и решающим механизмом, включа. ющим гидроцилиндры со взаимно перпендикулярными осями, закрепленными на раме и соединенными шарнирной тягой со следящим приводом, причем полости дополнительных гидроцилиндров и гидроцилиндров решающего механизма сообщены между собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Шарипов В. Ш. и др, Самоходные машины для подземной разработки рудных месторождений. Государственное научно-техническое издательство литературы по горно.му делу, 1960, с. 70.2. Патент США3334849, кл. 248 - 13,опублик. 1966 (прототип).74413 Ч едактор Е. Дорошенко аказ 3776/7 ЦНИИПИ Го по дела 113035, Москв Филиал ППП ПаСоставитель О. СобинТехред К. ц 1 уфрич Корректор С. ЩомаТираж 626 . Подписноесударственного комитета СССРм изобретений и открытийа, Ж - 35, Раушская наб д. 4/5тент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4