Буровой манипулятор Советский патент 1986 года по МПК E21D9/10 

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

Цель изобретения - повышение надежности в работе и повышение точности бурения.

На чертеже представлена кинематическая схема бурового манипулятора.

Буровой манипулятор включает стрелу 1, тягу 2, соединенные посредством шарниров 3 и 4 с основанием 5, а шарнирами 6 и 7 - с оголовком 8. Тяга 2 соединена с шарнирами 4 и 7 при помош,и цилиндров 9 и 10, образуя с ними кинематические пары. Стрела представляет собой грузонесущий каркас, в котором размещен вал 11. На последнем жестко насажены конические зубчатые колеса 12 и 13. Колесо 12 входит в зацепление с коническим колесом 14, жестко закрепленным на шарнире 3. Колесо 13 входит в зацепление с колесом 15, промежуточным между коническим колесом 13 и цилиндрическим колесом 16, жестко установленным на шарнире 6. Колесо 15 состоит из двух жестко соединенных между собой секторов, снабженных цилиндрическими и коническими зубьями. Подъем и поворот стрелы производится гидроцилиндрами (не показаны). В передней части оголовка 8 установлена бурильная машина (не показана).

Буровой манипулятор работает следующим образом.

При подъеме стрелы 1 зубчатое колесо 12 обкатывается по колесу 14 и через вал 11, колесо 13 и колесо 15 передает вращение колесу 16. В результате шарнир 6, оголовок 8 и шарнир 7 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 аналогичным образом. Поворот стрелы осуществляется при помощи механического параллелограмма, который представляет собой конструкция в горизонтальной плоскости.

Промежуточное звено , выполненное из жестко соединенных между собой секторов, позволяет использовать одностороннее расположение зубчатых колес относительно продольной оси- вала и параллельно перемещать

оголовок в вертикальной плоскости. Одностороннее расположение зубчатых колес позволяет уменьшить поперечную деформацию в вертикальной плоскости, возникающую от вертикальных составляющих усилий, передаваемых зубчатыми колесами, что уменьшает вероятность заклинивания последних.

Формула изобретения

Буровой манипулятор, включающий неподвижное основание, оголовок, стрелу с валом, несущим на концах зубчатые конические колеса, кинематически связанные с зубчатыми колесами, закрепленными на щарнирах основания и оголовка, которые вместе с тягой, выполненной в виде стержня и цилиндров с щтоками и соединенной с шарнирами основания и оголовка, образуют шарнирно-параллелограммный механизм, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе и повышения точности бурения, зубчатое колесо у основания расположено по одну сторону от вала с зубчатым колесом оголовка, которое выполнено цилиндрическим и связано с коническим колесом вала через промежуточное звено, которое выполнено в виде жестко соединенных между собой конического и цилиндрического зубчатых секторов, установленных на одном валу.

Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить надежность работы и точность бурения. Для этого зубчатые колеса (ЗК) 14 и 16 расположены по одну сторону от вала 11, в результате чего уменьшается поперечная деформация вала 11 и повышается жесткость конструкции. Промежуточное звено 15 между ЗК 13 и цилиндрическим ЗК 16 выполнено в виде жестко закрепленных между собой и установленных на одном валу конического и цилиндрического зубчатых секторов. Конические ЗК 12 и 13 размеш,ены на концах вала 11. Коническое ЗК 14 закреплено на шарнире (Ш) 3 со стороны основания 5, а ЗК 16 - на Ш 6 со стороны оголовка 8. Тяга 2 соединена с Ш 4 и 7 посредством цилиндров 9 и 10. При подъеме стрелы 1 ЗК 12 передает враш.ение ЗК 16. Оголовок 8 и Ш 6 и 7 опускаются относительно стрелы 1 и тяги 2 на тот же угол, на который стрела 1 и тяга 2 поднимаются. Бурильная машина остается параллельной первоначальному положению. Опускание стрелы 1 происходит аналогично. Поворот стрелы I осуi ществляется посредством механического параллелограмма, который представляет собой (Л конструкция в горизонтальной плоскости. 1 ил. IND о 00 СХ) V/