Самоходная буровая установка Советский патент 1984 года по МПК E21B7/02 

Изобретение относится к горной промышленности, горному делу, в частности к устройствам для бурения скважин в подземных условиях.

Известна буровая установка, включающая податчик с бурильной машиной, установленной на раме ходовой части, на которой, с целью использования податчика для распора установки относительно стенок выработки, установлен блок с перекинутым через него тросом, концы которого с помощью быстросъемных элементов соответственно соединены с салазками и корпусом податчика 1.

Однако транспортировка и перевод буровой установки из транспортного в рабочее положение, а также изменение положения буровой машины требует необходимого применения тяжелого ручного труда. Кроме этого, консольное расположение буровой машины и конструкция механизма распора не обеспечивают необходимой надежности при передаче требуемых значительных усилий подачи на забой.

Наиболее близким к предлагаемому является самоходная буровая установка, включающая буровой станок с вращателем и шпинделем, привод бурового станка с корпусом, податчик, силовые цилиндры, поворотный механизм и ходовую часть с дифференциалом 2.

Однако эта установка не обладает мобильностью, маневренностью и экслуатация ее связана с необходимостью использования дополнительных средств доставки и рельсового пути. Кроме этого, монтаж и демонтаж ее в горной выработке ведется с применением ручного труда (бурение по разметке шнуров).

Цель изобретения - сокращение затрат времени на вспомогательные операции.

Поставленная цель достигается тем, что в самоходной буровой установке, включающей буровой станок с вращателем и шпинделем, привод бурового станка с корпусом, податчик, силовые цилиндры, поворотный механизм и ходовую часть с дифференциалом, поворотный механизм выполнен в виде автономного двигателя с червячным редуктором, который размещен между щарнирно соединенными корпусом привода бурового станка и вращателем, а ходовая часть связана с приводом бурового станка посредством шлицевой муфты, которая установлена с возможностью перемещения по хвостовику дифференциала.

На фиг. 1 показана предлагаемая самоходная буровая установка в транспортном положении, вид сбоку; на фиг. 2 - момент перевода самоходной буровой установки из транспортного в рабочее положение, вид сбоку; на фиг. 3 - самоходная буровая установка в рабочем положении, вид сбоку; на фиг. 4 - самоходная буровая установка, вид спереди; на фиг. 5 - то же, в рабочем

положении, вид сверху (или же в транспортном положении, вид спереди).

Самоходная буровая -установка состоит из ходовой части, привода вращателя, распорных центральных и боковых колонок, гидродомкратов, гидропривода, поворотного механизма, штангодержателей, щита, бурового става, штангоподатчика и пульса управления.

Ходовая часть состоит из ведущих колес

Iс полуосями 2 и ведомых управляемых колес 3. Колеса 1 снабжены тормозными механизмами. Привод состоит из корпуса 4 с жестко закрепленной траверсой 5 и содержит электродвигатель 6, муфту сцепления 7 с рукояткой 8, конический редуктор, представленный шестернями 9 и 10, шлицевую муфту

IIс рукояткой 12, дифференциал 13 с хвостовиком 14. Вращатель состоит из корпуса 15 и содержит конический редуктор, представленный шестернями 16 и 17, приводную муфту 18, шпиндель 19 с подводящим устройством 10, опорный узел 21, гидроцилиндры 22 со штоками 23, распорные центральные колонки, представленные гидроцилиндрами 24 со штоками 25, штангоподатчик, представленный коромыслом 26 и гидроцилиндром 27 со штоком 28. Один конец коромысла 26 щарнирно соединен с корпусом вращателя 15 и штоком 28 гидроцилиндра 27, корпус которого шарнирно соединен с гидроцилиндром 22.

Распорные боковые колонки представлены гидроцилиндрами 29 с кронштейнами 30, проущинами 31 и штоками 32. Распорные боковые колонки шарнирно соединены с траверсой 5. Гидродомкраты представлены гидроцилиндрами 33 со штоками 34. Гидропривод состоит из маслонасоса 35 с рукояткой 36, маслобака 37 и трубопроводов 38. Поворотный механизм 39 состоит из гидродвигателя с червячным редуктором. Штангодержатели представлены гидроцилиндрами 40 и штоками с вилками 41. Щит состоит из металлического листа 42 и уплотнителя 43. Буровой став состоит из породоразрушающего инстру.мента 44 и буровой штанги 45, соединенной со шпинделем 19. Пульт управления 46 представлен измерительными щитовыми приборами, пусковыми кнопками и прибором гидроуправления.

Самоходная буровая установка работает следующим образом.

В исходном положении самоходная буровая установка покоится на ходовой части с выключенной муфтой сцепления 7 и отключенным электродвигателем 6.

Перед началом транспортирования переводят щлицевую муфту 11 рукояткой 12 в зацепление с хвостовиком 14 дифференциала 13. Включают электродвигатель 6 и плавным перемещение.м рукоятки 8 включают муфту сцепления 7. Таким образом вращение от вала электродвигателя 6 посредством муфты сцепления 7 через шестерни 9 и 10,

шлицевую муфту 11, хвостовик 14, дифференциал 13 и соединенные с ним полуоси 2 передают ведущим колесам 1 и, управляя ведомыми колесами 3, самоходную буровую установку транспортируют в заданном направлении. По прибытии на место проведения буровых работ выключают муфту сцепления 7 рукояткой 8 и переводят шлицевую муфту 11 рукояткой 12 в зацепление с валом шестерни 16. Выключают электродвигатель 6 соответствующей кнопкой «Стоп пульта управления 46.

Для монтажа и демонтажа самоходной буровой установки с помощью пульта управления 46 прибором гидроуправления открывают подачу масла на слив в маслобак 37. Включают с помощью рукоятки 36 маслонасос 35. С помощью соответствующей кнопки «Пуск пульта управления 46 включают электродвигатель 6. Затем подают масло в гидроцилиндры 33 гидродомкратов. Под действием давления масла в гидросистеме втягиваются щтоки 34 в гидроцилиндры 33 и поворачиваются гидроцилиндры 29 распорных боковых колонок вокруг оси траверсы 5. Установив таким образом гидроцилиндры 29 распорных боковых колонок, перекрывают подачу масла в гидроцилиндр 33 гидродомкратов и открывают подачу масла в гидроцилиндры 29 распорных боковых колонок. Под давлением масла выдвигают из гидроцилиндров 29 щтоки 32 и распорные боковые колонки закрепляют в горной выработке. Перекрывают подачу масла в гидроцилиндры 29 и открывают его подачу в гидроцилиндры 33 гидродомкратов. Под давлением масла выдвигают щтоки 34. Из-за того, что распорные боковые колонки закреплены надежно, вся буровая мащина приводится в движение вращением вокруг оси траверсы 5 до заданного положения, определяемого направлением бурения скважины. Перекрывают подачу масла в гидроцилиндры 33 и открывают его подачу в гидроцилиндры 24 распорных центральных колонок. Под действием давления масла выдвигают штоки 25 и таким образом закрепляют их в горной выработке. При этом одновременно подводят к поверхности горной выработки уплотнитель 43 совместно с металлическим листом 42, соединенным со штоками 25. Перекрывают подачу масла в гидроцилиндры 24.

При бурении скважины открывают подачу масла в гидроцилиндры 22, под действием давления в гидросистеме выдвигают щтоки 23 и посредством опорного узла 21, щпинделя 19 и буровой штанги 45, подают породоразрушающий инструмент 44 на забой. Включают плавным перемещением рукоятки 8 муфту сцепления 7. Таким образом передают вращение от вала электродвигателя 6 посредством муфты сцепления 7, шестерен 9 и 10, шлицевой муфты И, щестерен 16 и 17, приводной муфты 18 к шпинделю 19. Вследствие вращения подаваемого 5 на забой бурового става, соединенного со шпинделем 19. осуществляется процесс бурения скважины . При этом с помощью подводящего устройства 20 подают к забою необходимые агенты для обеспечения техноло„ гии процесса бурения скважины и выноса продуктов разрушения. Пробурив скважину на глубину, равную длине П1танги, производят наращивание бурового става. Для этого плавным перемещение.м рукоятки 8 выключают муфту сцепления 7, а следователь5 но прекращают вращение бурового става. Регулируя подачу масла в гидроцилиндры 22 устанавливают буровой став так, что лыски буровой штанги 45 располагаются на уровне вилок 41 штангодержателей 40. Подают масло к гидроцилиндрам 40 и, выдвигая штоки

с вилками 41, последние входят в лыски буровой штанги 45. Включают обратное вращение шпинделя 19 и, развинчивая, отсоединяют буровой став от щпинделя 19. Регулируя подачу масла, переводят шпиндель 19

5 в крайнее нижнее положение. Открывают подачу масла в гидроцилиндр 27 штангоподатчика, втягивая шток 28 в гидроцилиндр 27, переводят коромысло 26 в нижнее положение и устанавливают в нем очередную щтангу. Регулируя подачу масла в гидроци0 линдр 27, переводят коромысло 26 в верхнее положение, при этом подведенная буровая штанга занимает положение, соосное с буровым ставом и шпинделем 19. Регулируя подачу масла в гидроцилиндры 22, подводят шпиндель 19 к буровой штанге и плавны.м перемещением рукоятки 8 включают муфту сцепления 7. Таким образом вращая щпиндель 19, соединяют его с буровой штангой и буровым ставом. Подают масло в гидроцилиндры 40 и отводят от бурового става

- штоки с вилками 41. Процесс бурения продолжается.

Если требуется изменить угол наклона щпинделя 19 в плоскости, проходящей через оси гидроцилиндров 22, то при закреплен5 ных распорных боковых колонках переводят в незакрепленное состояние распорные центральные колонки. Затем с помощью прибора гидроуправления 46 подают масло под давлением к гидродвигателю поворотного механизма 39, поворачивают на заданный угол

0 (О-360°) корпус 15 вращателя относительно корпуса в шарнирном их соединении и в таком положении закрепляют распорные центральные колонки.

Если требуется изменить угол наклона шпинделя 19 в плоскости, перпендикулярной предыдущей, то открывают подачу масла к гидроцилиндрам 33 и, перемещая их щтоки 35, поворачивают буровую машину вокруг оси траверсы 5 относительно закрепленных

распорных боковых колонок и закрепляют распорные центральные колонки о стенки горной выработки.

Предлагаемая конструкция обладает высоким уровнем механизации трудоемких

процессов, мобильности и маневренности. Ее применение сокращает затраты времени на монтажно-демонтажные работы и вспомогательные операции при бурении скважины.

САМОХОДНАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА, включающая буровой станок с вращателем и щпинделем, привод бурового станка с корпусом, податчик, силовые цилиндры, поворотный механизм и .ходовую часть с дифференциалом, отличающаяся тем, что, с целью сокращения затрат времени на вспомогательные операции, поворотный механизм выполнен в виде автономного двигателя с червячным редуктором, который размещен между шарнирно соединенными корпусом привода бурового станка и вращателем, а ходовая часть связана с приводом бурового станка посредством шлицевой муфты, которая установлена с возможностью перемещения по хвостовику дифференциала. (Л (Риг.1

(puz.2

(риг.З /////////. /// // /// ///f /// /// /// /// (Puz.tf . /// /// ///

фиг. 5