БУРОВОЙ АГРЕГАТ ДЛЯ СТРОЧНОГО БУРЕНИЯ ШПУРОВ Российский патент 1999 года по МПК E21C11/02 

Изобретение относится к горному делу, а конкретно к горным буровым агрегатам.

Известен буровой агрегат с цепным режущим органом [1, стр. 16, рис. 2,5] . Основным недостатком такой машины является то, что она предназначена только для отделения блоков мягких /т.е. с коэффициентом крепости по шкале проф. М.М. Протодьяконова не выше 8/ природных камней. Применение ее весьма ограниченно.

Наиболее близким к предлагаемому решению является специализированный одномашинный буровой агрегат КБА-1р [I, c.14, рис. 2.4] для отделения блоков природного камня от массива. Буровой агрегат состоит из ходовой тележки, бурильной машины, установленной на податчике, причем податчик с ходовой тележкой соединен жестко, с помощью оголовка. Бурение строчек шпуров осуществляется вдоль хода агрегата.

Недостатком такого агрегата является невозможность бурить строчки шпуров под каким-либо углом к направлению движения агрегата, в том числе перпендикулярно движению.

Задачей изобретения является создание бурового агрегата, способного, во-первых, поворачиваться на любой угол и, во-вторых, имеющего возможность точно смещать вдоль заданного направления бурильную машину, производящую строчки шпуров.

Сущность изобретения состоит в том, что буровой агрегат, состоящий из ходовой тележки, буровой машины, установленной на податчике, согласно изобретению, содержит направляющую балку и механизм, обеспечивающий поворот балки относительно ходовой тележки, а также усовершенствованный механизм-инверсор [2, стр. 63, рис. 31(б)], состоящий из кривошипа, рычагов и равных по длине шатунов, причем инверсор снабжен оголовком, входящим во вращательные пары с равными шатунами инверсора, и в высшую кинематическую пару с направляющей балкой.

Предлагаемый буровой агрегат представлен на фиг. 1, на фиг. 2 - то же, вид сверху, без ходовой тележки. Он состоит из ходовой тележки 1, направляющей балки 2 и механизма 3, обеспечивающего поворот балки относительно ходовой тележки, манипулятора агрегата, состоящего из кривошипа 4, звеньев 5, 6, 7 и 8, обеспечивающих движение звеньев равной длины /шатунов/ 9 и 10, стойки 11, звенья 9 и 10 через шарниры 12 и 13 соединяются с оголовком 14, на котором установлена бурильная машина с податчиком 15. С направляющей и балкой 2 оголовок связан высшей кинематической парой 16, выполненной в виде ролика 17.

Буровой агрегат работает следующим образом.

Вращение кривошипа 4 приводит к тому, что шарниры 12 и 13 воспроизводят траектории, состоящие из параллельных линий, оголовок 14 с бурильной машиной и податчиком 15 также имеет возможность перемещаться вдоль оси направляющих. При этом оголовок катится по направляющей балке 2, которая не дает манипулятору в целом деформироваться под действием веса бурильной машины.

Работоспособность конструкции может быть доказана известной структурной формулой [3, стр. 39, формула (2,5)]
W = 3n - 2P₅-P₄,
где W - подвижность механизма,
n - число подвижных звеньев,
P₅ - число шарниров - низших кинематических пар,
P₄ - число высших, двухподвижных пар.

В предлагаемой конструкции шарнирный механизм содержит восемь звеньев (4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 и 14), т.е. n = 8 одиннадцать шарниров, т.е. P₅ = 11 и одну высшую пару между оголовком и направляющей балкой, т.е. P₄ = 1.

Тогда имеем
W = 3.8 - 2 • 11 - 1 = 1.

Это означает, что стоит задать движение кривошипу 4 и оголовок с бурильной машиной будет двигаться вполне определенно по заданному направлению, увлекая за собой и бурильную машину.

Литература
1. Алимов О.Д., Мамасаидов М.Т. Модели технологического процесса отделения блоков природного камня от массива. Издательство "Илим", Фрунзе, 1983.

2. Рузинов Л.Д. Проектирование механизмов точными методами. "Машиностроение", 1972.

3. Артоболевский И.И. Теория механизмов и машин. Издательство "Наука", Москва, 1975.

Изобретение относится к горному делу. Буровой агрегат включает ходовую тележку, буровую машину, установленную на податчике, оголовок и, согласно изобретению, дополнительно содержит направляющую балку и механизм, обеспечивающий поворот балки относительно ходовой тележки, инверсор, состоящий из кривошипа, рычагов и равных по длине шатунов, причем оголовок входит во вращательные пары с равными шатунами инверсора и в высшую кинематическую пару с направляющей балкой. Изобретение позволяет повысить производительность бурения за счет сокращения затрат времени на установку агрегата и повысить точность бурения строчки шпуров. 2 ил.

Буровой агрегат для строчного бурения шпуров, включающий ходовую тележку, буровую машину, установленную на податчике, оголовок, отличающийся тем, что содержит направляющую балку и механизм, обеспечивающий поворот балки относительно ходовой тележки, инверсор, состоящий из кривошипа, рычагов и равных по длине шатунов, причем оголовок входит во вращательные пары с равными шатунами инверсора и в высшую кинематическую пару с направляющей балкой.