Устройство для разрушения горных пород Советский патент 1983 года по МПК E21C37/02 

vj

со Изобретение относится к горной прокаллленности, а также может быть использовано в строительстве для разрушения фундаментов, стен, вечномерзлых пород и т.д. Известны клиновые устройства дл разрушения горных пород, включающие гидроцилиндр, поршень, шток с клином и нижнюю крышку трубчатой формы с установленными в ее прямоугольных гнездах распорнымисухаря ми, взаимодействующими с клином и снабженными кольцевыми пруХсинами Недостатком устройства является то, что оно не может образовывать шпуры, поэтому для .бурения шпуров необходимо задалживать дополнитель но специальное оборудование. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройст во для разрушения горных пород, включающее направляющую раму, пода чик, установленную на раме бурильную машину с буровой штангой и коронкой, соосные буровой штанге кли и раопорные щеки, механизм переклю чения режимов работы устройства и привод распорных щек, выполненный в виде силового гидроцилиндра, ус, тановленного на направляющей рамеС Недостатком данного устройства является наличие дополнительного привода раскалывающего механизма, что приводит к увеличению затрат н разрушение пород. Целью изобретения является снижение затрат на разрушение пород за счет использования единого привода для бурения шпуров и разрушения пород,. . Для достижения указанной цели в устройстве, включающем направляю щую раму, податчик, установленную на раме бурильную машину с буровой штангой и коронкой, соосные бурово штанге клин и распорные щеки, механизм переключения режимов работы устройства, буровая штанга выполне разъемной и.клин расположен в разъеме штанги, причем клиновое тело входит в осевое отверстие части шт ги с буровой коронкой , головка клин соединена с приводной частью штанги с возможностью осевого вращения друг относительно друга,а распорные щеки расположены.в продольных сквозных проточках на части штанги с коронкой при этом механизм переключения режимов работы устройства выполнен в виде захватов части штанги с коронкой, установленных на приводной части штанги с возможностью движения вдоль ее оси и механически связанных с податчиком. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Ударно-поворотный механизм буриль ной машины заключен в корпусе 1 и сост ит из циклически перемещающегося под действием подаваемого в его рабочие органы сжатого воздуха поршня 2 со штоком 3 и поворотного механизма, включающего храповик 4, геликоидальный стержень 5 и поворотную буксу 6. Корпус 1 оснащен пневмосистемой, состоящей из подводимых шлангов и распределительного устройства, обеспечивакяцего попеременную подачу сжат.ого воздуха в рабочие камеры устройства через каналы 7 и. 8. В гнездо поворотной буксы б входит своим хвостовиком верхняя приводная часть буровой штанги 9, на которой имеется ограничительный буртик 10. Нижний конец верхней части штанги 9 своим торцом свободно сочленен при помощи обоймы 11 с /головкой 12 клина ,и оснащен захватами 13, имеющими форму полого цилиндра с диаметрально расположенными лапами 14; В своей верхней части захват 13 имеет гне-здо, форма которого подобна нижнему концу штанги с коронкой, входящему в это гнездо. Верхняя цилиндрическая часть захватов 13 является составной частью подшипника 15, корпус ко торого соединен со штоком 16 пневмоцили ндра 17 податчика., . Пневмоцилиндр 17 крепится на корпусе 1 ударно-поворотного механизма скобой 18. Лапы 14 захватов 13 находятся в зацеплении с кулаками 19, им®ощими пазы со скосами, соответствующие скосам лап 14 захватов 13, С противоположной стороны кулаки имеют пазы с лысками, образующими гнездо, в которое входит верхний повторяющий форму гнезда конец 20 нижней части буровой штанги 9. Кулаки 19 заключены в корпус возвратных механизмов 21, который служит одновременно .и направляющим, и ограничителем для их движения, и своим основанием опираются на буртик концаштанги 9,, с тыльной стороны к кулакам 19 прикреплень возвратные механизмы 22-. От выпадения нижняя часть буровой штанги удерживается упорами 23, которые крепятся также на корпусе 21. Головка 12 клина вьшолнена больших размеров, чем гнездо в кулаках 18 ( в сомкнутом положении), и тем самым опирается на последние.. Тело же клина 24 проходит через упомянутое гнездо и входит с зазором В| осевое отверстие нижней части штанги 9. Конец тела клина 24 имеет илиновидную форму . и свободно со-, членяется с вкладыщами 25, вставленными в диаметрально расположенные продольные сквозные проточки нижней части буровой штанги. Внутренняя поверхность вкладышей 25 имеет соответс вующую концу клина форму. От выпадения вкладыши зафиксированы кольцевыми пружинами 26. В теле клина 24 и его головке 12 имеется канал, который с помощью втулки 27 сочленяется с общим каналом буровой штанги 9 и образует единую систему, служащую для продувки (или промывки На нижнем конце буровой штанги закреплена коронка 28. Корпус .ударноповоротного механизма 1 крепится на направляющей раме автоподатчика (не показан.

Установка для разрушения горных пород работает следую1аим образом.

На раме автоподатчика крепится предлагаемое устройство и соединяется с воздушной магистргшью или компрессором. Перед работой шток 16 пневмоцилиндра 17 выдвинутj захваты 13 установлены в крайнем нижнем положении, лапы 14 захватов находятся в зацеплении с кулаками 19, которые в свою очередь приближены друг к другу, и в гнездо, образованное их гранями, вставлены выступы головки буровой штанги 9. В пазы головки входят упоры 23, а на конце штанги 9 закреплена буровая коронка 28. Головка 12 клинасочленена при помощи обоймы 11 с . нижним концом верхней части буровой штанги 9 и опирается на кулаки 19. Хвостовик верхней буровой шта1Яги входит в гнездо поворотной буксы 6 и закреплен в ней. Вкладьлии 25 прижимаются кольцевыми пружинами 26 к коническим тела клина 24 и утоплены в буровой штанге 9.

При подаче сжатого воздуха .в ударно-поворотный механизм последни -начинает работать как перфоратор и бурит шпур. Создаваемый штоком 3 поршня 2 при его прямом ходе ударный импульс передается верхней части штанги 9, далее ударный импульс проходит по телу вышеуказанной штанги через головку 12 клина, кулаки 1 нижнюю часть штанги 9 и передается на коронку 28 для разрушения массина. При обратном ходе поршень 2 поворачивается по геликоидсшьному стержню 5 на некоторый угол; возникающий крутящий момент передается штоком 3 поворотной буксе 6 и далее через буровую штанру 9, захваты 13 с лапами 14 на кулаки 19, которые в свою очередь поворачивают нижню д часть буровой штанги 9 с находящейся на ее конце коронкой 28.

После того как шпур пробурен на

0 необходимую глубину, ударно-возврат- ный механизм выключается, и сжатый воздух подается под поршень пневмоцилиндра 17, вследствие чего шток 16 поднимается в крайнее верхнее положение и поднимает захваты 13. При . этом кулаки 19 под действием возвратных механизмов 22 раздвигаются в стороны, образуя гнездо большего размера, чел головка клина 12, и части

буровой штанги рассоединяются.

При последующей подаче сжатого воздуха в корпус 1 ударный импульс, создаваемый ударно-поворотнь механизмом, передается по телу верхней штанги 9 на головку клина 12, который при своем поступательном движении под действием ударного импульса перемещается вниз, распирая вкладов-, ши 25, тем самым создает усилия на . стенки шпура и вызывает разрушение

0 породы. Крутящий момент от буксы 6 передается только верхней части буровой штангой 9, а нижний конец ее проскальзывает относительно головки клина 12, вследствие чего поворот

5 нижней части буровой штанги и клина относительно шпура не происходит. Удары по клину наносятся до тех пор, пока в массиве не образуются трещины, после чего устройство выключается.

Q После разрушения массива цикл ра-. бот повторяется.

Таким образом, данное изобретение позволяет при-чналичиу одного привода бурильной машины ударно-поворотного . 5 цействия эффективно осуществля.ть .бу-|рение шпуров и разругиение горных по„род, что в коненном итоге снижает затраты на разрушение пород.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД, -включающее направляющую раму, податчик, установленную на pciMe бурильную машину с буровой штангой и коронкой, соосные буровой штанге клин и распорные щеки, механизм переключения режимов работы устройства, .отличающееся тем, что, с целью снижения затрат на разрушение пород за счет использования единого привода для бурения шпуров и разрушения пород, буровая штанга выполнена разъемной и клин расположен в разъеме штанги, причем клиновое тело входит в осевое отверстие части штанги с буровой коронкой, головка клина соединена с приводной частью штанги с возможностью осевого вращения друг относительно друга, а распорные щеки расположены в продольных сквозных проточках на части штанги с коронкой, при этом механизм переключения режимов работы устройства выполнен в виде захватов части штанги с коСО ронкой, установленных на приводной части штанги с возможностью движения вдоль ее оси и механически свя- занных с податчиком.