Буровой манипулятор Советский патент 1985 года по МПК E21D9/10 

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым манипуляторам.

Целью изобретения является повышение точности бурения и надежности работы за счет уменьшения чила избыточных связей.

На фиг. 1 представлена кинематическия схема бурового манипулятора; на фиг. 2 - кинематические цилиндрические пары с упругими элементами.

Манипулятор включает стрелу 1, тягу 2,- которые на концах шарниры 3-6. Стрела одним концом через шарнир 3 установлена на неподвижном основании 7, а другим концом прикреплена при помощи шарнира 4 к оголовку 8, к которому присоединен шарнир 5 тяги 2. Шарнир 6 присоединен к неподвия ному онованию 7. Тяга 2 соединена с шарнирами 5 и 6 посредством цилиндров 9 и 1C. На концах тяги 2 закреплены цилиндрические поршни 11 и 12, образующие-с цилиндрами 9, 10 цилиндрические кинематические пары, в которых продольное смещение тяги ограничено упругими элементами 13. С шарнирами 3 и 4 жестко содинены конические зубчатые колеса 14 и 15, находящиеся в зацеплении колесами 16 и 17, которые жестко утановлены на валу 18. В передней части оголовка 8 установлена бурилная машина (не показана). Для подъма и поворота стрелы используются гидроцилиндры (не показаны).

Манипулятор работает следующим образом.

701352

При подъеме стрелы 1 зубчатое колесо 17 обкатывается по колесу 14 и через вал 18 и колесо 16 передает вращение колесу 15. В резуль5 тате шарнир 4, оголовок 8 и шарнир 5 опускаются относительно стрелы 1 и тяги 2 на тот же угол, на какой стрела 1 и тяга 2 поднимаются относительно горизонтальной плоскости. Бурильная машина остается параллельной первоначальному положению. Опускание стрелы 1 происходит аналогично. Использование конических зубчатых передач позволяет отказаться от призмь: в конструкции манипулятора и ограничиться параллелограммом, посредством которого происходит параллельное перемещение бурильной машины в горизонтальной плоскости при повороте стрелы 1 Конструкция при повороте не испытывает дополнительные нагрузки, возникающие в замкнутом контуре за счет избыточных связей, так как избыточные связи в параллелограмме устранены посредством кинематических цилиндрических пар 9 и 10. При повороте стрелы 1 упругие элементы 13 деформируются от нагрузки, создаваемой гидроцилиндром поворота, и происходит компенсация погрешностей изготовления деталей конструкции. При установке стрелы 1 в стационарное положение действие нагрузки прекращается, и упругие элементы 13 приобретают первоначальную форму. Таким образом, при повороте стрелы 1 оголовок 8 остается параллельным первоначальному поло Q жению.

БУРОВОЙ МАНИПУЛЯТОР, включающий неподвижное основание, стрелу, тягу и оголовок, образующие шарнирно-параллелограммный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения числа избыточных связей, тяга . выполнена в виде стержня и цилиндров со штоками, у которых с торцовых поверхностей установлены упругие элементы и которые закреплены на концах стержня, а цилиндры скреплены с шарнирами основания и оголовка, при этом стрела выполнена в виде вала, несущего на концах зубчатые конические колеса, кинематически связанные с зубчаI тыми колесами, которые жестко закреплены на шарнирах основания и (Л оголовка. 5 3 / и/ 7 Г7