Вращатель бурового станка

СОЮЗ,СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК102177 Зш Е 21 0 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР СССР ЫТИОП НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЛСТУ Н. АВТОРСКОМУ:вышения мощности и надежности вра(46) 07.06.83. Бюл. У 21 щателя при одновременном уменьшении (72) Н.Г. Закаблуковский, Ж.Г. Мухин его габаритных размеров, аксиальный и А.П., Геде кольцевой прилив;в статоре выполнен (71) Институт горного дела Сибирско- между большим и малым зубчатыми венго отделения АН СССР цами, а цилиндрический золотник раз- (53) 622.233.6(088,8) мещен в промежутке между приливом (56) 1, Авторское свидетельство СССР . и малым зубчатым венцом, причем в зо" по заявке 8 ф 3272944,лотнике выполнены со стороны малого кл Е 21 С 1/00, 1981. венца компенсационные выборки, кото-2. Авторское свидетельство СССР рые сообщены с распределительными М 715784, кл. Е 21 С, 3/00 1975 ,:каналами втулки. (прототип). 2, Вращатель по и. 1, о т л и ч а- (54)(57) 1, ВРАЩАТЕЛЬ БУРОВОГО СТАНКА, ю щ и й с я тем, что в обойме корвключающий корпус, радиально-поршне- ,пуса и ротора по меньшей мере с одной вой двигатель с выполненнымв виде из боковых сторон внутреннего зубца" Е аксиального .кольцевого прилива на того и большого венцов выполнены на- уют стенке корпуса статором и расположен" правляющий пояс и пояс качения соотными в нем поршнями-толкателями, со" вветственно. прикасаацимися- с эксцентрично рас-. 3. Вращатель по и. 2, о т л и ч а- положенной относительно последних ю щ и й с я тем, что направляющий. рупорной цилиндрической поверхностьЮпояс обоймы. и пояс качения ротора выротора, выполненного в виде блок" полнены в средней части внутреннего шестерни. планетарного редуктора, и большого зубчатых венцов соответбольебй зубчатый венец которой вхо- ственно. М :дит в зацепление. с внутренним зубча" : 4. Вращатель по и. 1, о т л и ч а- фффффтый венцом обоймы:корпуса, а малый - . ю щ и й с я тем, что поршни-толка с зубчатым венцом шпинделя, и цилинд" тели выполнены из эластичного матерический золотник в виде эксцентри- риала с уплотнительным со стороны . ковой втулки с. распределительными ка- основания пояском, налами, одна половина которых сооб-5, Вращатель по и. 1, о т л ищена с-поршневыми камерами .и подводя- ч а ю щ и й с я тем, что осевой ,щими каналами корпуса, а другая - с линейный размер поршней-толкателей ;отводящими каналами корпуса, о т л и- .,больше чем радиальный.Изобретение относится к горнойпромышленности, в частности к устройствам для вращения бурового инструмента.Известен вращатель бурового станка, включающий корпус, размещенные.в кольцевом выступе последнего, боль"шое и малое зубчатые колеса, находящиеся во внутреннем зацеплении и об"разующие рабочие камеры переменного 10объема, и золотниковый распределитель, выполненный в виде закрепленнойна роторе втулки 11,Недостатком вращателя является то,что при срабатывании выступов-зубьев ротора необходимо производитьотносительно длительную операцию .по замене ротора.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности и достигаемо"20му результату является вращатель бурового станка, включающий корпус, радиально-поршневой двигатель с выполненным в виде аксиального кольцевого прилива на стенке корпуса статором и расположенными в нем поршнямитолкателями, соприкасающимися с экс"центрично расположенной относительно последних упорной цилиндрическойповерхностью ротора, выполненногов виде блок-шестерни планетарногоредуктора, большой зубчатый венецкоторой входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом обоймы корпуса, а малый - с зубчатым венцомшпинделя, и цилиндрический золотник 35в виде эксцентриковой втулки с рас"пределительными каналами, одна половина которых сообщена с поршневымикамерами и подводящими каналами корпуса, а другая - отводящими каналами корпуса 21.Недостатком вращателя является то,:что выполнение аксиально размещенных зацеплений в поршневой группедвигателя и зубчатых зацеплениях редуктора приводит к потере мощности и увеличению габаритных размеровустройства. Кроме того, снижаетсядолговечность вращателя из-за необходимости достаточно высокой точности изготовления поршневой группы изубчатых зацеплений.Целью изобретения является повы"шение мощности и надежности вращате ля при одновременном уменьшении егогабаритных размеров.Цель достигается тем, что во вращателе бурового станка, включающейкорпус, радиально-поршневой двигатель с выполненным в виде аксиально- го кольцевого прилива на стенке кор-ф пуса статором и расположенными в нем поршнями-толкателями, соприкасающимися с эксцентрично расположенной от. носительно последних упорной цилинд" рической поверхностью ротора, выполненного в виде блок-шестерни планетарного редуктора, большой зубчатый венец которой входит в зацепление с внутренним зубчатым венцом обоймы корпуса, а малый - с зубчатым венцом шпинделя, и цилиндрический золотник в виде эксцентриковой втулки с распределительными каналами, одна поло" . вина которых сообщена с поршневыми камерами и подводящими каналами корпуса, а другая - с отводящими каналами корпуса, аксиальный кольцевой прилив в статоре выполнен между большим и.малым зубчатыми венцами, а ци" линдрический золотник размещен в промежутке между приливом и малым зубчатым венцом, причем в золотнике выполнены со стороны малого венца ком" пенсационные выборки, которые сообщены с распределительными каналами втулки,В обойме корпуса и ротора по меньшей мере с одной из боковых сторон внутреннего зубчатого и большого венцов выполнены направляющий пояс и пояс качения соответственно.Направляющий пояс обоймы и пояс качения ротора выполнены в средней части внутреннего и большого зубчатых венцов соответственно.Поршни-толкатели выполнены из эластичного материала с уплотнитель ным со стороны основания пояском.Кроме того, осевой линейный размер поршней"толкателей больше чем радиальный.На фиг. 1 показан вращатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на Фиг. 1; на фиг. 3 .- вариант выполнения поршней-толкателей в виде блоков; на фиг. 4 - вариант шахматного размещения поршней-толкателей в статоре; на фиг. 5 - вариант выполнения поршня-толкателя продолговатой в сечении формы; на фиг. 6- вариант выполнения поршня-толкателя из эластичного материала; на Фиг. 7"11 - варианты выполнения на" правляющего пояса обоймы и пояса качения ротора.8 ращатель, включающий двигатель и планетарный редуктор, имеет кор - пус 1, обойму 2 и крышку 3, стянутые31021773 4болтами Ч. В статоре двигателя, вы- го редуктора выполнены с возможностьюполненного в виде аксиального коль" действия результирующих радиальных силцевого прилива 5 корпуса, установ" в одной центральной плоскости поршне"лены цилиндрические поршни-толкате 4 вой группы, т.е. ротор и блок-шестер"ли 6, контактирующие с внутренней ци" ня выполнены плавающими.линдрической упорной поверхностью 7 Для устранения взаимного проскальротора двигателя, выполненного за од- эывания внутренней упорной поверхносно целое с.блок-шестерней 8 планетар- ти 7 ротора по поверхности статораного редуктора и расположенного экс" фиг.7-1 Ц в обойме 2 корпуса вращацентрично .относительно статора. На" 10 теля выполнен направляющий пояс 27 сружный большой зубчатый венец 9 блок" диаметром, равным диаметру начальнойшестерни входит в зацепление с непо- окружности зубчатого венца 10, а блокдвижным, внутренним зубчатым венцом 10 шестерня 8 - соответствующим поясомобоймы 2. Иалый зубчатый венец 11качения 28 с диаметром, Равным диа"блок-шестерни выполнен внутри ее боль 15 метру окружности большого зубчатогошого зубчатого венца и входит в за-, венца 9 блок-шестерни. Конструктивноцепление с зубчатым венцом 12 полого зти пояса могут быть выполнены вшпинделя 13,:установленного в подшип" виде выступов 29 на обойме и соответ"никах 1 ч. На передний. Резьбовой конец ствующих выступов 30 на блок-шестершпинделя устанавливается зажимной пат; не, расположенных с обеих сторон эуброн бурового станка. не показан) . Рас чатых венцов (Фиг. 71 или аналогичпределительным устройством двигателя. йых выступов 31 и 32 в центральной.вращателя является цилиндрический зо ,части этих венцов фиг. 8 . Выступылотник.15, выполненный.в виде зксцент" :также могут быть расположены толькоРиковой втУлки, прецизионно Установ 2 :с одного бока зубчатых венцов не поленной на наружной цилиндрической по- :каэано: верхности малого зубчатого венца 11 Технологичный вариант выполненияблок-шестерни, Энергоноситель подает .выступов 6 съемными кольцами 33 и 3 Цся в рабочие камеры 16 или 17 двига- .показан на Фиг. 9,теля по продольным каналам 18; или 19. . Вариант, когда направляющий поясзолотника, половина котоРых сообщена обоймы 2 образуется путем установки. с подводящей расточкой 20 корпусаю съемного кольца 33 в обойме 2, а по,а другая - с .отводящей расточкой 21верхность качения 28 Формируется пу В золотнике 15 выполнены сегментные.тем соответствующей обточки зубьевкомпенсационные выборки 22 и 23 на его :,:зубчатого венца 9 до диаметра на"поверхности со стороны полого венца 11 зз 1 чальной окружности, показан на фиг.1 Ои сообщены с продольными каналами 18., а вариант установки съемного кольи 19 радиальными отверстиями 2 М и 25. ,ца 34 на блок-шестерню 8 и обраэоваПоршнитолкатели могут быть скомпо"ния направляющего пояса 27 за счетнованы в виде двух и более круговых .соответствующей расточки зубчатогоблоков, как показано на Фиг. Зь и Рас 40 венца 1 О до диаметра начальной окружположены по поверхности статора в шх ности показан на Фиг. 11. Соответстматном порядке фиг. 41, что позволя вующие направляющие пояса и поясает. при .неизменном наружном диаметре и качения могут быть образованы и вотносительно незйачительном увеличе- .зубчатом зацеплении малого венца 11нии длины вращателя повысить его мощблок-шестерни с зубчатым венцом 12ность. Эту же задачу можно решить пу .полого шпинделя не показано) .тем применения поршней-толкателей 6 . Вращатель работает следующим обпродолговатой Формы (Фи. Я - осевой разом.линейный размер. поршней-толкателей 6 При включении вращателя фиг.1больше чем: радиальный. Поршни-Толкатеи и 2 ) энергоноситель поступает в коль;ли 6 для уменьшения утечек знергоноси цевур расточку 20 и по и о ольнымтеля могут быть изготовлены из эластичногоматериала например капрона) ф В ка.15 в рабочие камеры 16 и черезня-толкателя 6 выполняется Уплотнителф ную выборку 22 При этом и от вопоный поясок 26 фиг, 6).ложные камеры 17 и сегментная выПоршневая группа двигателя враща- борка 23 продольными каналами 19,теля и зубчатые зацепления планетарно- радиальным отверстием 25 и расточ 5 1021773 Фкой 21 соединяются со сливом. Разме-неподвижному зубчатому венцу, повоРы сегментной выборки выбраны так, рачивая при этом эксцентрц дэкс ент ичный цилиндчто радиальное давление энергоноси- рическии золотник 15, котор "чкото ый послетеля на цилиндрический золотник . довательно подключает энергет эне гоносительсо стороны выборки уравновешивает 3 к очереднои рабочей камере дЮй каме е и соединя"давление энергоносителя на золот"ет противоположную камеру со сливом.ник со стороны рабочих камер. Под Обкатывающее планетарное движедействием давления энергоносителя ние блок-шестерни преобразуется с по"соответствующие поршни-толкатели 6 мощью зубчатого ,зацепления, со"отжимают блок-шестерню 8 до упора ее 10 стоящего из малого зубчатого е цого вен а 11внутренней цилиндрической поверх" и зубчатого венца 12, во вращательноенос 7 в наружную цилиндрическую по" движение полого шпинделя 13. Пр ря 1 . П еобра"верхность статора или же до упора зование планетарного движения лвижения блокпояса качения 28 в направляющий по- шестерни во вращательное движениеяс 27. При изменении направления по шпинделя может быть осуществлено с:тока энергоносителя, т.е. при подво- помощью других механизмов, 4 р рнапримерде его к рабочим камерам через рас- мутфового или эксцентрикового типаточку 21 и радиальные каналы 19, (не показаны).происходит реверсирование вращателя,Результирующая сила давления поршнейПри использовании предлагаемоготолкателей на блокшестерню застав-изобретения за счет уменьшения вероляет ее поворачиваться относительно" ятности перекоса зубчатых зацеплений,мгновенного центра вращения, находя- выполнения плавающего ротора и блоч"щегося на начальной окружности непо- ной компоновки поршней-толкателей додвижного зубчатого, венца 1,0, который 25 стигается надежная работа вращателяв свою очередь перемещается по ней, при одновременном снижении его габа-.заставляя блок-шестерню катиться по ритов.3 н2 Тираж 6 ВНИИПИ Государстпо делам иэобр ОЯ Иоква Ж" ал ППП "Патент",ь 8. ЗахаровалекоРеи кощектПодписиенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб. .8.Цг. Ужгород, ул. Проек