БУРОВОЙ СТАНОК Российский патент 2002 года по МПК E21B3/00 E21B7/02 E21B19/86 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым станкам, и может быть использовано для бурения скважин и шпуров различного назначения.

Известен буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими, вращатель, установленный с возможностью осевого перемещения, подъемную лебедку, канат и канатные блоки (см. с.40, Катанов Б.А., Сафохин М.С. Станки вращательного бурения на угольных разрезах. - Госгортехиздат. - 1960, -147 с.)
Недостаток этого станка заключается в наличии свободной подачи бурового става с вращателем на забой под действием собственного веса, что снижает скорость бурения крепких пород ввиду отсутствия дополнительного осевого давления на забой.

Известен также буровой станок, включающий вращатель, установленный с возможностью осевого перемещения по направляющим, жестко соединенным с подвижными траверсами и охватывающим силовые цилиндры, связывающие подвижные траверсы с неподвижной (а.с. CСCP 1073449, кл. Е 21 В 3/02, 1984).

Недостаток данного станка заключается в низкой скорости бурения мягких пород из-за сдерживания подачи бурового става с вращателем, так как штоки силовых цилиндров подачи имеют постоянную кинематическую связь с мачтой станка и не обеспечивают свободной подачи при бурении мягких пород.

Наиболее близким является буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими и упорами в верхней связи для штоков силовых цилиндров подачи, закрепленных на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки (см. с. 22, М.С. Сафохин. Б.А. Катанов. Машинист бурового станка на карьере. - М.: Недра, 1984. - 308 с.). Станок позволяет одинаково успешно бурить породы любой крепости, используя для этого свободную или принудительную (при помощи штоков силовых цилиндров - плунжиров подачи, выдвигающихся до упоров верхней связи мачты) подачу вращателя со ставом на забой.

Недостаток этого решения заключается в низкой производительности при бурении крепких пород в связи с использованием полного хода штоков силовых цилиндров подачи, упиравшихся в специальные неподвижные упоры (приливы) верхней связи мачты станка, что требует ожидания холостого хода штоков (втягивание штоков под собственным весом) цилиндров для осуществления процесса переподъема вращателя при помощи подъемной лебедки для наращивания очередных звеньев става.

Заявляемое техническое решение направлено на решение задачи - снижение времени вспомогательных операций за счет выполнения подвижных упоров.

Это достигается тем, что в буровом станке, включающем транспортную базу, мачту с направляющими и упорами в верхней связи для штоков силовых цилиндров подачи, закрепленных на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки, упоры для штоков силовых цилиндров подачи выполнены подвижными с возможностью их вывода из зоны действия штоков. При этом упоры жестко соединены с осями, которые шарнирно связаны с мачтой станка, причем оси связаны с тягой и штоком силового цилиндра управления, размещенного на мачте станка, а шток цилиндра относительно оси подпружинен.

На фиг.1 показан общий вид бурового станка (момент окончания бурения на глубину одного звена става); на фиг.2 - то же, момент переподъема вращателя при наращивании става; на фиг.3 - общая схема управления подвижными упорами.

Буровой станок включает транспортную базу 1, мачту 2 с направляющими 3 и упорами 4 в верхней связи 5 для штоков 6 силовых цилиндров подачи 7, закрепленных на подвижном вращателе 8, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим 3, буровой став 9, подъемную лебедку 10, канат 11 и канатные блоки 12. Упоры 4 в верхней связи 5 выполнены подвижными с возможностью вывода из зоны действия штоков 6. При этом упоры 4 жестко соединены с осями 13, которые шарнирно связаны с мачтой 2 станка, а оси 13 связаны с тягой 14 и штоком 15 цилиндра 16, размещенного на мачте 2, причем шток 15 цилиндра 16 относительно оси 13 подпружинен 17.

Станок работает следующим образом. В начале бурения силовой цилиндр управления 16 заперт и своим штоком 15 через оси 13 и тягу 14 удерживает упоры 4 в верхней связи 5 мачты 2 в зоне действия штоков 6 силовых цилиндров 7 вращателя 8. При бурении крепких пород штоки 6 силовых цилиндров 7 выдвигаются и упираются в упоры 4, создавая дополнительное давление на буровой став 9. После бурения на полную глубину одного звена става полости силовых цилиндров 7 соединяются со сливной магистралью, а упоры 4 при помощи штока 15 силового цилиндра 16, осей 13 и тяги 14 выводятся из зоны действия штоков 6 силовых цилиндров 7 вращателя 8 и не препятствуют быстрому подъему последнего при помощи подъемной лебедки 10 и каната 11 через канатные блоки 12 в процессе операций по перемещению звеньев става.

При этом ввиду наличия компенсационных пружин 17 в месте соединения штока 15 силового цилиндра 16 с осями 13, шток 15 при нажатии штоков 6 силовых цилиндров 7 на упоры 4 не подвергается деформации.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к буровым станкам. Станок включает транспортную базу, мачту с направляющими и упорами в верхней связи для штоков силовых цилиндров подачи, закрепленных на подвижном вращателе, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки. Упоры в верхней связи выполнены подвижными с возможностью их вывода из зоны действия штоков силовых цилиндров подачи и жестко соединены с осями, которые шарнирно связаны с тягой и штоком цилиндра, размещенного на мачте. Шток относительно оси подпружинен. Изобретение обеспечивает снижение времени на вспомогательные операции. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

1. Буровой станок, включающий транспортную базу, мачту с направляющими и упорами в верхней связи для штоков силовых цилиндров подачи, закрепленных на подвижном вращателе, установленном с возможностью осевого перемещения по направляющим, буровой став, подъемную лебедку, канат и канатные блоки, отличающийся тем, что упоры для штоков силовых цилиндров подачи выполнены подвижными с возможностью их вывода из зоны действия штоков силовых цилиндров. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что упоры соединены с осями, которые шарнирно связаны с мачтой станка, при этом оси связаны с тягой и штоком силового цилиндра управления, размещенного на мачте станка, причем шток цилиндра относительно оси подпружинен.