СТРОИТЕЛЬНАЯ МАШИНА Российский патент 2008 года по МПК E21B7/02 E21B3/02 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к строительной машине в соответствии с ограничительной частью пункта 1 формулы изобретения, содержащей мачту, салазки для удержания рабочего органа, направляемые с возможностью продольного перемещения на передней стороне мачты, по меньшей мере, одну приводную цепь для салазок, расположенную вдоль мачты, по меньшей мере, одну приводную звездочку, установленную на салазках с возможностью вращения и находящуюся в зацеплении с приводной цепью, и, по меньшей мере, одно приводное устройство для привода во вращение приводной звездочки для продольного перемещения салазок.

Уровень техники

Строительная машина этого типа известна из патентного документа Японии №10-266762 А. Она содержит ходовую часть, на верхней платформе которой спереди расположена мачта. На передней стороне этой мачты установлены салазки с возможностью продольного перемещения по мачте. На салазках перед передней стороной мачты расположено устройство для удержания рабочего органа. Слева и справа на мачте, то есть на каждой боковой стороне мачты, примыкающей к ее передней стороне, вдоль мачты проходит приводная цепь. Для принудительного перемещения салазок на левой и правой сторонах мачты предусмотрена приводная звездочка, которая связана с салазками, снабжена приводом и находится в зацеплении с приводной цепью. Эта строительная машина принята в качестве прототипа.

Раскрытие изобретения

Задача, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в создании особенно надежной и компактной строительной машины описанного типа.

В соответствии с изобретением решение поставленной задачи достигается в строительной машине, содержащей мачту, салазки для удержания рабочего органа, направляемые с возможностью продольного перемещения на передней стороне мачты, по меньшей мере, одну приводную цепь для салазок, расположенную вдоль мачты, по меньшей мере, одну приводную звездочку, установленную на салазках с возможностью вращения и находящуюся в зацеплении с приводной цепью, и, по меньшей мере, одно приводное устройство для привода во вращение приводной звездочки для продольного перемещения салазок. Согласно изобретению приводная цепь и приводная звездочка расположены в направлении салазок перед передней стороной мачты.

Основополагающая идея изобретения состоит в том, что приводная цепь и приводная звездочка предусмотрены на мачте не на левой или правой боковых сторонах, а на передней стороне мачты, на которой предусмотрено также приемное или удерживающее устройство для рабочего органа. За счет расположения приводной звездочки и приводной цепи на передней стороне мачты может быть уменьшено расстояние, на которое салазки выступают вбок за мачту, и благодаря этому салазки могут быть выполнены особенно компактными. Такое решение дает особенные преимущества в том случае, когда для транспортировки строительной машины мачта может поворачиваться относительно ходовой части вокруг оси, проходящей по существу параллельно передней стороне мачты, так как при этом на ходовой части не требуется предусматривать свободного пространства для приема приводных звездочек, выступающих от мачты в боковые стороны.

За счет того, что в соответствии с изобретением приводная звездочка не выступает вбок от салазок, а расположена перед передней стороной мачты в той же области, где предусмотрено также приемное устройство, эта приводная звездочка особенно хорошо защищена от внешних воздействий, например, приемным устройством или вставленным в него рабочим органом, и это повышает надежность строительной машины. Кроме того, расположение приводной звездочки и приводной цепи позволяет за счет натяжения приводной цепи прижимать салазки к передней стороне мачты сбоку от приемного устройства, что обеспечивает особенно надежное направление салазок.

Под передней стороной мачты может подразумеваться продольная сторона мачты, выполненной, по меньшей мере, по существу прямоугольной в поперечном сечении. Предпочтительно, передняя сторона мачты выполнена по меньшей мере по существу ровной. Под расположением элемента перед передней стороной может подразумеваться то, что этот элемент лежит относительно передней стороны на вертикали, которая проходит за пределами мачты. Предпочтительно, мачта снабжена по меньшей мере одной направляющей, выступающей в боковую сторону от мачты, при этом передняя сторона мачты может образовывать также переднюю сторону этой направляющей. Под передней стороной мачты может подразумеваться также та сторона, на которой предусмотрено устройство для удержания рабочего органа на салазках.

Рабочим органом может быть, например, рабочий орган для разработки грунта, в особенности буровое устройство с буровой штангой или со штангой для нагнетания бурового раствора.

Надежность строительной машины может быть далее повышена за счет того, что предусмотрены две приводные цепи и две приводные звездочки, которые расположены на салазках предпочтительно, по меньшей мере, по существу с параллельным расположением осей, в особенности соосно. Параллельное расположение осей или соосность имеются в виду по отношению к осям вращения звездочек. За счет расположения двух приводных звездочек и двух приводных цепей в соответствии с изобретением может быть дополнительно увеличено давление прижима салазок к мачте, что дополнительно улучшает надежность направления салазок на передней стороне мачты. Кроме того, может быть улучшено направление салазок с боковых сторон. Дополнительно соосное расположение обеих приводных звездочек обеспечивает возможность особенно простого выполнения приводного устройства для вращательного привода приводных звездочек. В особенности может быть предусмотрен общий приводной вал для обеих приводных звездочек. В принципе согласно изобретению могут быть предусмотрены также три или большее число приводных цепей и/или три или большее число приводных звездочек. Может быть также предусмотрено, что, по меньшей мере, с одной приводной цепью находятся в зацеплении две или большее число приводных звездочек. Если предусмотрено несколько приводных цепей и/или приводных звездочек, они предпочтительно расположены в направлении салазок перед передней стороной мачты. Дополнительно, по меньшей мере, к одной приводной цепи и, по меньшей мере, одной приводной звездочке могут быть также предусмотрены другие цепи и/или звездочки, например расположенные на мачте сбоку.

Согласно изобретению в особенно предпочтительном примере выполнения передняя сторона мачты снабжена, по меньшей мере, одним направляющим устройством с направляющей поверхностью для салазок. Направляющее устройство может содержать, например, по меньшей мере, одну направляющую, которая проходит на мачте продольно слева и/или справа, а также, по меньшей мере, один расположенный на салазках направляющий элемент, который прилегает к направляющей. В предпочтительном варианте направляющая предусмотрена на каждой боковой стороне мачты. Направляющая поверхность проходит соответствующим образом на передней стороне мачты. Однако в принципе могут быть предусмотрены направляющие поверхности, расположенные другим образом.

В дальнейшем предпочтительном примере выполнения ось вращения, по меньшей мере, одной приводной звездочки, по меньшей мере, по существу ориентирована параллельно направляющей поверхности. За счет этого может достигаться особенно надежное направление салазок по направляющей поверхности.

В качестве примера может быть предусмотрено расположение, по меньшей мере, одной приводной цепи таким образом, что, что она по всей своей длине проходит вдоль мачты, по меньшей мере, по существу по прямой линии. Однако в особенно предпочтительном примере выполнения, по меньшей мере, одна приводная цепь огибает соответствующую приводную звездочку на передней стороне звездочки, обращенной наружу от мачты, с созданием прижимного усилия, направленного к передней стороне мачты. При таком расположении салазки прижимаются прижимным усилием к передней стороне мачты, в особенности к направляющей поверхности, что обеспечивает особенно надежное направление даже при переменных нагрузках на приемном устройстве.

В предпочтительном примере развития строительной машины по изобретению предусмотрено натяжное устройство, в особенности с гидравлическим натяжным цилиндром, для регулировки натяжного усилия, по меньшей мере, одной приводной цепи. В том случае, когда в строительной машине имеется несколько приводных цепей, каждая из них может быть снабжена таким натяжным устройством. Однако может быть предусмотрено также одно общее натяжное устройство для нескольких приводных цепей. Поскольку в соответствии с изобретением приводные цепи расположены на одной стороне мачты, такое общее натяжное устройство может быть конструктивно выполнено особенно простым образом. Так например, может быть предусмотрено общее натяжное устройство, к которому прикреплены концы нескольких приводных цепей, а для натяжения этих приводных цепей натяжное устройство может быть снабжено общим натяжным цилиндром или другим приводом натяжения.

Особенно надежное направление, по меньшей мере, одной приводной цепи, по меньшей мере, на одну приводную звездочку может достигаться посредством того, что, по меньшей мере, над одной приводной звездочкой и/или под ней с каждой стороны предусмотрено, по меньшей мере, одно направляющее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении, по меньшей мере, с одной приводной цепью. В том случае, когда предусмотрено несколько приводных звездочек и приводных цепей, соответствующим образом над каждой приводной звездочкой и/или под ней предусмотрено, по меньшей мере, одно направляющее зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с приводной цепью, которая соответствует данной звездочке. В контексте изобретения указания относительно расположения «над» и «под» относятся к продольному направлению мачты. При этом под нижней стороной мачты может подразумеваться та сторона, на которой от мачты выступает рабочий орган. В принципе мачта может проходить вертикально, однако она может проходить также наклонно или горизонтально. При оснащении строительной машины направляющими зубчатыми колесами приводная цепь огибает эти направляющие зубчатые колеса соответствующим образом со стороны, обращенной к мачте.

В том случае, когда предусмотрено несколько приводных звездочек, согласно изобретению возможен вариант, что каждая приводная звездочка снабжена собственным приводным устройством. Однако в особенно предпочтительном примере выполнения приводные звездочки снабжены общим приводным устройством. За счет этого достигается создание особенно экономичной строительной машины. При этом расположение приводных звездочек на одной и той же стороне мачты создает возможность особенно простого выполнения общего приводного устройства. Так например, может быть предусмотрен общий приводной вал для приводных звездочек, так что передаточный механизм приводного устройства может быть выполнен особенно простым образом. Кроме передаточного механизма приводное устройство содержит соответствующим образом приводной двигатель, в особенности гидравлический мотор вращения.

Особенно простая в конструктивном отношении строительная машина может быть получена за счет того, что приводные звездочки выполнены идентичными.

В том случае, когда вставляемый в приемное устройство рабочий орган при эксплуатации приводится во вращение, в соответствии с изобретением салазки оснащены силовой вращающей головкой. Такая силовая вращающая головка содержит привод, в особенности гидравлический привод, посредством которого может приводиться во вращение приемное устройство и вставляемый в него рабочий орган. Силовая вращающая головка этого типа может быть предусмотрена, например, в том случае, когда рабочим органом является буровое устройство и/или штанга нагнетания бурового раствора.

Особенно простая в конструктивном отношении и одновременно надежная строительная машина может создаваться в том случае, когда салазки содержат проходящие, по меньшей мере, по существу параллельно торцевые листы, на каждом из которых расположена приводная звездочка, причем приводные звездочки обращены друг к другу. При таком расположении приводных звездочек, обращенных друг к другу, они, а также огибающие их приводные цепи будут особенно простым и эффективным образом защищены торцевыми листами от воздействия внешней среды, что повышает надежность строительной машины.

Предпочтительным образом на торцевых листах предусмотрено также, по меньшей мере, одно приводное устройство. В особенно простом конструктивном решении строительной машины торцевые листы проходят, по меньшей мере, по существу параллельно левой и/или правой стороне мачты. В принципе оба торцевых листа могут быть выполнены также составными из нескольких частей. Так например, торцевые листы могут состоять из верхней листовой части и нижней листовой части, причем при необходимости эти части могут быть разъемно соединены друг с другом и/или демпфированы относительно друг друга. Такое решение имеет преимущество в том случае, когда салазки выполнены из нескольких частей, а нижняя часть салазок может поворачиваться относительно верхней части для достижения особенной компактности при транспортировке.

Особенно прочная и надежная строительная машина создается за счет того, что салазки содержат, по меньшей мере, два соединительных элемента, посредством которых торцевые листы соединены между собой как над обеими приводными звездочками, так и под ними. В предпочтительном примере выполнения в нижнем соединительном элементе этой пары соединительных элементов расположено приемное устройство и при необходимости расположенный в приемном устройстве вращательный привод, а верхний соединительный элемент выполнен в виде поперечины. В частности, верхний соединительный элемент может быть связан с верхними листовыми частями торцевых листов, а нижний соединительный элемент - с нижними листовыми частями.

Перечень фигур чертежей

Далее со ссылками на прилагаемый чертеж будет подробно описан пример осуществления изобретения. На фиг.1 схематично показана на виде в перспективе с разрезом часть мачты строительной машины.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения

Строительная машина по изобретению схематично представлена на фиг.1. Она содержит мачту 10, которая может быть установлена, в особенности с возможностью поворота, на не показанной ходовой части строительной машины. Мачта 10 имеет по существу П-образное поперечное сечение. На передней стороне 5 мачты 10, образованной поперечиной между двумя полками П-образного поперечного сечения, установлены салазки 20 с возможностью продольного перемещения на мачте 10.

Салазки 20 снабжены приемным устройством 24 типа втулки, в котором выполнен проход по существу круглого поперечного сечения для приема рабочего органа для разработки грунта. Кроме того, на внутренней поверхности втулочного приемного устройства 24 предусмотрены три продольно проходящих паза 25 для соединения с кинематическим замыканием приемного устройства 24 с проходящим в ней рабочим органом. Салазки 20 оснащены также гидравлическим приводом 23 вращения для вращательного привода приемного устройства 24 вместе со вставленным в него рабочим органом.

Для направления салазок 20 на мачте 10 на передней стороне 5 мачты предусмотрены две направляющие 50, 50', выступающие соответственно на правой стороне 8 и на левой стороне 7 мачты. На этих направляющих 50, 50' спереди выполнены направляющие поверхности 53, 53', к которым салазки 20 прилегают посредством соответствующих L-образных направляющих элементов 57, 57'.

Для принудительного перемещения салазок 20 вдоль мачты 10 предусмотрены приводные цепи 30, 30' (показаны частично), на которых подвешены салазки 20. При этом приводные цепи 30, 30' проходят продольно вдоль мачты 10 на ее передней стороне 5 перед направляющими поверхностями 53, 53' направляющих 50, 50'.

На салазках 20 предусмотрены две приводные звездочки 40, 40', при этом на фиг.1 показана лишь небольшая часть звездочки 40'. Звездочки 40, 40' расположены соосно друг другу и каждая из них снабжена собственным приводным устройством 49, 49', выполненным в виде гидравлического мотора.

Направление приводных цепей 30, 30' вокруг соответствующих приводных звездочек 40, 40' будет описано далее на примере выполнения правой приводной звездочки 40. Направление цепи на левой приводной звездочке 40' осуществляется аналогичным образом.

Приводная цепь 30 проходит сверху к салазкам 20 на верхнее направляющее зубчатое колесо 42. Далее приводная цепь 30 огибает это верхнее направляющее зубчатое колесо 42 со стороны, обращенной к мачте 10, и проходит на приводную звездочку 40, огибая ее с передней стороны, обращенной наружу от мачты 10. От приводной звездочки 40 приводная цепь 30 проходит далее к нижнему направляющему зубчатому колесу 43, которое она огибает вновь со стороны, обращенной к мачте. От нижнего направляющего зубчатого колеса 43 приводная цепь 30 выходит из салазок 20 и проходит дальше вдоль мачты 10. Направляющие зубчатые колеса 42, 43 выполнены идентичными и расположены на одинаковом расстоянии от приводной звездочки 40. Соответствующие направляющие зубчатые колеса расположены также на салазках 20 слева по обе стороны от приводной звездочки 40'.

Салазки 20 оснащены нижним соединительным элементом 67, выполненным в виде головки силового вращения, в которой предусмотрены приемное устройство 24 и привод 23 вращения. На этом нижнем соединительном элементе 67 справа и слева расположены торцевые листы 60, 60', проходящие по существу параллельно правой стороне 8 и левой стороне 7 мачты 10. На этих торцевых листах 60, 60' расположены приводные устройства 49, 49' для приводных звездочек 40, 40'. Сами приводные звездочки 40, 40' обращены друг к другу и установлены на торцевых листах 60, 60' с внутренней стороны салазок. Благодаря этому расположению обе приводные звездочки 40, 40' и огибающие их приводные цепи 30, 30' защищены торцевыми листами 60, 60' от воздействия внешней среды.

Сверху два торцевых листа 60, 60' соединены верхним соединительным элементом 66, выполненным в виде поперечины. На верхней стороне торцевых листов 60, 60' расположены направляющие элементы 57, 57'. Соответствующие не показанные направляющие элементы могут быть предусмотрены также на торцевых листах 60, 60' снизу.

Как показано на примере левого торцевого листа 60, оба торцевых листа 60, 60' выполнены составными из двух частей, - верхней листовой части 62 и нижней листовой части 63. При этом нижняя листовая часть 63 шарнирно укреплена на нижнем соединительном элементе 67 с помощью шарнирного пальца. При необходимости две листовые части 62, 63 могут быть выполнены разъемными, кроме того, при необходимости нижний соединительный элемент 67 может быть выполнен с возможностью шарнирного поворота относительно верхнего соединительного элемента 66. Между листовыми частями 62, 63 могут быть также предусмотрены демпферные элементы, демпфирующие движения нижней части салазок относительно верхней части.

Две приводные звездочки 40, 40' имеют общую ось вращения, которая проходит параллельно передней стороне 5 мачты 10, в особенности обеим направляющим поверхностям 53, 53', и перпендикулярно продольному направлению мачты 10.

Изобретение относится к области горного дела и строительства, а именно к строительной машине. Строительная машина содержит мачту, салазки для удержания рабочего органа, направляемые с возможностью продольного перемещения на передней стороне мачты, по меньшей мере, одну приводную цепь для салазок, расположенную вдоль мачты, по меньшей мере, одну приводную звездочку, установленную на салазках с возможностью вращения и находящуюся в зацеплении с приводной цепью, и, по меньшей мере, одно приводное устройство для привода во вращение приводной звездочки для продольного перемещения салазок. Приводная цепь и приводная звездочка расположены в направлении салазок перед передней стороной мачты, а, по меньшей мере, одна приводная цепь огибает соответствующую приводную звездочку на передней стороне звездочки, обращенной наружу от мачты, с созданием прижимного усилия, направленного к передней стороне мачты. Обеспечивает надежность и компактность. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Строительная машина, содержащая мачту (10), салазки (20) для удержания рабочего органа, направляемые с возможностью продольного перемещения на передней стороне (5) мачты (10), по меньшей мере, одну приводную цепь (30, 30') для салазок (20), расположенную вдоль мачты (10), по меньшей мере одну приводную звездочку (40, 40'), установленную на салазках (20) с возможностью вращения и находящуюся в зацеплении с приводной цепью (30, 30'), и, по меньшей мере, одно приводное устройство (49, 49') для привода во вращение приводной звездочки (40, 40') для продольного перемещения салазок (20), отличающаяся тем, что приводная цепь (30, 30') и приводная звездочка (40, 40') расположены в направлении салазок (20) перед передней стороной (5) мачты (10), а, по меньшей мере, одна приводная цепь (30, 30') огибает соответствующую приводную звездочку (40, 40') на передней стороне звездочки, обращенной наружу от мачты (10), с созданием прижимного усилия, направленного к передней стороне (5) мачты (10).2. Строительная машина по п.1, отличающаяся тем, что предусмотрены две приводные цепи (30, 30') и две приводные звездочки (40, 40'), которые расположены на салазках (20) предпочтительно, по меньшей мере, по существу с параллельным расположением осей, в особенности соосно.3. Строительная машина по п.1 или 2, отличающаяся тем, что передняя сторона (5) мачты (10) снабжена, по меньшей мере, одним направляющим устройством с направляющей поверхностью (53, 53') для салазок (20).4. Строительная машина по п.3, отличающаяся тем, что ось вращения, по меньшей мере, одной приводной звездочки (40, 40') ориентирована параллельно направляющей поверхности (53, 53').5. Строительная машина по любому из пп.1, 2, 4, отличающаяся тем, что предусмотрено натяжное устройство, в особенности с гидравлическим натяжным цилиндром, для регулировки натяжного усилия, по меньшей мере, одной приводной цепи (30, 30').6. Строительная машина по любому из пп.1, 2, 4, отличающаяся тем, что, по меньшей мере, над одной приводной звездочкой (40, 40') и/или под ней предусмотрено, по меньшей мере, одно направляющее зубчатое колесо (42, 43), находящееся в зацеплении, по меньшей мере, с одной приводной цепью (30, 30').7. Строительная машина по п.2, отличающаяся тем, что приводные звездочки (40,40') снабжены общим приводным устройством.8. Строительная машина по п.2 или 7, отличающаяся тем, что приводные звездочки (40, 40') выполнены идентичными.9. Строительная машина по любому из пп.1, 2, 4, отличающаяся тем, что салазки (20) оснащены силовой вращающей головкой.10. Строительная машина по п.2, отличающаяся тем, что салазки содержат проходящие, по меньшей мере, по существу параллельно торцевые листы (60, 60'), на каждом из которых расположена приводная звездочка (40, 40'), причем приводные звездочки обращены друг к другу.11. Строительная машина по п.10, отличающаяся тем, что салазки содержат, по меньшей мере, два соединительных элемента (66, 67), посредством которых торцевые листы (60, 60') соединены между собой как над обеими приводными звездочками (40, 40'), так и под ними.