БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 1995 года по МПК E21B3/02 

Изобретение относится к буровой технике и может быть использовано, в частности, для бурения инженерно-геологических скважин.

Известен буровой станок с подвижным вращателем и установленным на нем двигателем. Такой станок обладает небольшой материалоемкостью и обеспечивает значительный диаметр бурения скважин, однако мощность его двигателя в большинстве случаев недостаточна при инженерно-геологических изысканиях, а установка двигателя большей мощности на этом станке нерациональна, так как снижается его устойчивость и КПД механизма подачи.

Известен также буровой станок, содержащий основание, двигатель с муфтой сцепления, подвижную раму с установленным в ее верхней части вращателем, механизм подачи и привод вращателя. В подобных конструкциях станков имеются возможность использования мощных двигателей, а также легких и небольших по габаритам червячных редукторов без уменьшения диаметра бурения скважины. В качестве недостатка следует выделить большую сложность привода станка, обеспечивающего передачу крутящего момента от двигателя на вращатель. Последнее существенно увеличивает материалоемкость станка и усложняет его транспортировку в труднодоступные места.

Известен буровой станок, содержащий основание, на котором установлена мачта с вращателем, механизмом подачи и многогранным валом с редуктором, двигатель связан с узлом сцепления, который через клиновую передачу связан с редуктором [1] В этом станке привод вращателя имеет довольно простую конструкцию, так как для передачи на него крутящего момента от двигателя необходимы один редуктор и многогранный вал. Однако, размещение редуктора в нижней части машины существенно уменьшает диаметр бурения скважины. Кроме того, такое расположение редуктора не позволяет использовать в этом станке легкий червячный редуктор, т.к. значительный диаметр червячного колеса в нем и соответственно габаритный размер корпуса приведет к значительному уменьшению диаметра бурения. Негативной особенностью является также и большая сложность узла сцепления. Перечисленные недостатки существенно увеличивают материалоемкость бурового станка в целом.

Целью изобретения является упрощение конструкции и снижение материалоемкости при одновременном увеличении диаметра бурения.

Указанная цель достигается тем, что в буровом станке, содержащем основание, несущее мачту, на которой установлены связанные между собой многогранный вал, редуктор, вращатель с механизмом подачи и двигатель, установленный с возможностью его ограниченного смещения и связанный через сцепление клиноременной передачи с редуктором, установленным в верхней части мачты, узел сцепления выполнен в виде фрикционной пары, состоящей из шкива и клинового ремня, связывающего вал двигателя с валом редуктора.

На фиг.1 изображен общий вид бурового станка; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1.

Буровой станок содержит основание 1, на котором установлена мачта 2 с подвижным вращателем 3 на каретке 4, соединенной с механизмом подачи 5. В верхней части мачты 2 установлен червячный редуктор 6, связанный с многогранным валом 7, имеющим опору качения 9, установленную в нижней части мачты 2. На мачте 2 смонтирована подвижная относительно нее рама 9 с натяжным устройством 10 (например, рычажного типа), а на раме 9 размещен двигатель 11, вал которого связан с валом редуктора клиноременной передачей 12.

Буровой станок работает следующим образом. После включения двигателя 11 крутящий момент сразу не передается на вал редуктора 6, так как рама 9 занимает крайнее верхнее положение и ремень проскальзывает относительно шкива. Для передачи крутящего момента от вала двигателя на вал редуктора с помощью натяжного устройства 10 раму 9 плавно перемещают в крайнее нижнее положение, обеспечивая тем самым смещение двигателя относительно редуктора 6 и увеличение натяжения ремня. Таким образом, происходит плавное включение сцепления двигателя с редуктором за счет фрикционного взаимодействия клинового ремня с канавкой шкива. Крутящий момент с редуктора далее передается на многогранный вал, а с него на вращатель. Последний приводит во вращение буровой инструмент, обеспечивая бурение скважины. Необходимая осевая нагрузка на буровой инструмент обеспечивается механизмом подачи 5.

Предлагаемая конструкция бурового станка обеспечивает возможность повышения диаметра бурения скважины за счет размещения редуктора в верхней части мачты, что дает возможность в свою очередь использовать редуктор червячного типа. Выполнение узла сцепления в виде фрикционной пары, состоящей из шкива и клинового ремня, связывающего двигатель непосредственно с редуктором, позволяет существенно уменьшить материалоемкость станка.

Назначение: изобретение относится к буровой технике и может быть использовано, в частности, для бурения инженерно-геологических скважин. Сущность изобретения: буровой станок содержит основание, на котором установлена мачта. С мачтой связаны многогранный вал, вращатель с механизмом подачи и рама, на которой смонтирован двигатель. Последний установлен с возможностью его ограниченного смещения относительно редуктора, а редуктор размещен в верхней части мачты и связан с двигателем узлом сцепления, выполненным в виде фрикционной пары, которая состоит из шкива и клинового ремня. 2 ил.

БУРОВОЙ СТАНОК, содержащий основание, несущее мачту, на которой установлены подвижный вращатель с механизмом подачи и многогранный вал, двигатель и редуктор, который кинематически связан с двигателем, вращателем и многогранным валом, отличающийся тем, что станок снабжен рамой, которая шарнирно установлена на мачте с возможностью ограниченного поворота и фиксации относительно последней в вертикальной плоскости для плавного изменения натяжения ремня клиноременной передачи, при этом двигатель жестко закреплен на раме, а редуктор установлен в верхней части мачты.