Устройство для бурения шпуров Российский патент 2019 года по МПК E21B19/08 

Изобретение относится к горным и строительным машинам и может использоваться при выполнении буровзрывных работ.

Известно устройство для бурения шпуров по авторскому свидетельству №362910, содержащее перфоратор и соединенный с ним подающий пневматический цилиндр, который расположен параллельно оси перфоратора и взаимодействует своим поршнем с гибким элементом, прикрепленным одним концом к обуриваемому массиву горной породы, другим концом прикреплен непосредственно к поршню подающего цилиндра.

Недостатком этого устройства является то, что гибкий элемент в процессе своего перемещения разрушает уплотнение цилиндра, через которое он проходит, вызывая утечку сжатого воздуха.

Известно также устройство для бурения шпуров по патенту ПМ 143282, содержащее переносный перфоратор и пневматическое подающее устройство, сопряженные гибким элементом, и клиновой захват, установленный в ранее пробуренный шпур, в котором подающее устройство установлено на клиновом захвате.

Недостатком этого устройства является невозможность обеспечения допустимого напряжения пневматического цилиндра на изгиб, возникающего при эксплуатации подающего устройства, при одновременном обеспечении требуемых усилии подачи, ходе поршня и массе, так как усилие подачи, возникающее в цилиндре, пропорционально площади его поперечного сечения.

Это устройство выбирается за прототип.

Целью изобретения является обеспечение необходимого усилия подачи при требуемых допустимом напряжении пневматического цилиндра на изгиб, ходе поршня и массе.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для бурения шпуров, содержащее перфоратор и подающее устройство, содержащее гибкий элемент, соединенный с перфоратором, клиновой захват, содержащий стержень, установленный в ранее пробуренный шпур, и рычаг с размещенным на нем гибким элементом, и силовое устройство, содержащее подвижные относительно друг друга шток и пневматический цилиндр, один из которых установлен на клиновом захвате, на втором установлен преобразователь усилия подачи, содержащий механическую передачу, сопряженный с клиновым захватом и посредством гибкого элемента с перфоратором.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представленным на фиг. 1, на котором в качестве примера рассмотрена конструкция, в которой неподвижным является шток, а преобразователь усилия подачи, содержащий механическую передачу в виде блока, установлен на подвжном цилиндре.

Как видно из фиг. 1, устройство для бурения шпуров содержит: перфоратор 1 с буровой штангой и буровой коронкой 10; подающее устройство, содержащее силовое устройство, в состав которого входит подвижный цилиндр 2, поршень 3, установленный на неподвижный шток 6; преобразователь усилия подачи, содержащий кронштейн 4 и механичесую передачу в виде ролика 5, сопряженного гибким элементом 8 с перфоратором 1 и рычагом 9 клинового захвата, содержащего стержень 7, установленного в ранее пробуренный шпур.

Работа устройства для бурения шпуров заключается в следующем.

До начала работы перфоратором 1 с буровой штангой и буровой коронкой 10 производят предварительное бурение шпура на глубину, не меньшую длины стержня 7 без применения подающего устройства. Затем в пробуренный шпур устанавливают подающее устройство. Цилиндр 2 перемещают в крайнее нижнее положение.

При работе для бурения шпура перфоратор 1 с буровой штангой и буровой коронкой 10 устанавливают в исходное вертикальное положение вблизи конца рычага 9 и, включив его, производят забуривание. Затем в верхнюю часть цилиндра 2 подают сжатый воздух, создающий силу, определяемую давлением сжатого воздуха и площадью поперечного сечения поршня 3, под действием которой цилиндр начинает перемещаться вверх вместе с преобразователем усилия подачи. При этом гибкий элемент 8 натягивается, создавая тем самым усилие подачи, прикладываемое к перфоратору 1 в направлении вниз. При включении перфоратора дальнейший процесс бурения происходит при усилии подачи, обеспечиваемом силой тяжести перфоратора и силой подающего устройства, передаваемой гибким элементом, которое непрерывно перемещается вверх вместе с цилиндром под действием сжатого воздуха по мере углубления буримого шпура. При завершении бурения отключают подачу сжатого воздуха в цилиндр 2 и соединяют его полость с атмосферным воздухом, цилиндр 2 устанавливают в нижнее положение, перфоратор с буровой штангой поднимают из пробуренного шпура, подающее устройство переставляют во вновь пробуренный шпур, перфоратор устанавливают на место бурения нового шпура и процесс повторяется.

Поскольку ролик 5 посредством гибкого элемента 8 сопряжен как с перфоратором 1, так и с рычагом 9, усилие подачи, прикладываемое к перфоратору, в рассматриваемой конструкции механической передачи преобразователя усилия подачи уменьшается в два раза, что создает требуемое усилие подачи при обеспечении допустимого напряжения цилиндра на изгиб благодаря достаточно большому его диаметру. При этом в два раза уменьшается ход цилиндра 2 относительно штока 6, в результате чего уменьшается длина и масса как цилиндра, так и штока.

При необходимости обеспечения других соотношений усилий на поршнь и подачи на перфоратор в преобразователе усилия подачи могут быть использованы другие механические передачи, например зубчатые, цепные и другие.

Изобретение относится к горным и строительным машинам и может использоваться при выполнении буровзрывных работ. Устройство для бурения шпуров содержит перфоратор и подающее устройство, содержащее гибкий элемент, соединенный с перфоратором, клиновой захват, содержащий стержень, установленный в ранее пробуренный шпур, и рычаг с размещенным на нем гибким элементом, и силовое устройство, содержащее подвижные относительно друг друга шток и пневматический цилиндр, один из которых установлен на клиновом захвате. На втором из них установлен преобразователь усилия подачи, содержащий механическую передачу, сопряженный с клиновым захватом и посредством гибкого элемента с перфоратором. Технический результат заключается в обеспечении необходимого усилия подачи при требуемых допустимом напряжении пневматического цилиндра на изгиб, ходе поршня и массе. 1 ил.

Устройство для бурения шпуров, содержащее перфоратор и подающее устройство, содержащее гибкий элемент, соединенный с перфоратором, клиновой захват, содержащий стержень, установленный в ранее пробуренный шпур, и рычаг с размещенным на нем гибким элементом, и силовое устройство, содержащее подвижные относительно друг друга шток и пневматический цилиндр, один из которых установлен на клиновом захвате, отличающееся тем, что на втором установлен преобразователь усилия подачи, содержащий механическую передачу, сопряженный с клиновым захватом и посредством гибкого элемента с перфоратором.