Бурильная машина Советский патент 1987 года по МПК E21B19/86 E21B6/02 E21B44/00 

де гидроцнлиндра /ГЦ/ 14 с тяговым элементом, сообп1ечным с салазками /С/ 7. На 1их установле} М8. Дополни тельный М подачи смонтирован на балке 6 и с дополнительными С.11 связан через дополнительный тяговый элемент Следящее приспособление 18, служащее для сохранения-постоянства перемещения между буровьгм ставом 13 и М 8, кинематически связано с С 7 и 11. В ходе работы машины балка 6 подается

1

Изобретение относится к горной промьшленности, в частности к бурилным машинам, предназначенным для вращательно-ударного бурения шпуров и скважины.

Цель изобретения - повышение надежности работы бурильной машины за счет снижения износа бурового инструмента, защиты вращательно-ударного механизма от воздействия от- раженных от забоя волн напряжений при одновременном повьш1е- нии производительности бурения.

На чертеже изображена схема бурильной машины.

Бурильная машина содержит манипулятор 1 .

Манипулятор 1 с гидроцшш дром 2 подъема установлены на платформе 3 буровой машины. Па манипуляторе.1 имеются направляющие 4, в которых с помощью механизма 5 распора, выполненного в виде гидроцилиндра распара, перемещается направляющая балка 6 . На направляющей балке 6 установлены салазки 7 вращательно-ударного механизма 8 с бойком 9 и шпинделем 10 и дополнительные салазки 11 с подающим устройством 12 ,-передающим буровому ставу 13 усилие подачи. На направляющей балке 6 также установлены основной и дополнительный механизмы подачи в виде основного 14 и дополнительного 15 гидроцилиндров которые посредством основного и дополнительного тяговых эле- ментов в виде канатов 16 и 17 связны с салазками 7 и 11. Салазки 7 и 1 1 связа}1ы с различными частями следящего приспособления 18 для сох4А896

в грудь забоя. Одновременно включается М 8 и ставу 13 передается вращение. Боек 9 ударяет по ставу 13. При рабочем и холостом ходе бойка 9 усилие хода воспринимается М5. Для сохранения синхронности движения С 7, II жидкость подается в ГЦ 14,15 в равных количествах. При отставании С 7 или 11 в нужный ГЦ увеличивает подачу жидкости и С догоняют убежавшие . I ил.

Ь

0

5

0

f)

0

ранения постоянства перемещения между буровым ставом 13 и вращательно- ударным .механизмом 8. Приспособление 18 выполнено, например в виде золотника 19. Салазки 7 посредством кинематической связи 19 сообщены с золотником 20, а салазки 11 посредством связи 21 - с корпусом 22 (или наоборот) , входной канал 23 которого соединен с напорной магистралью 28, а выход 1ые каналы 24 и 25 через распределитель 26 и каналы 29 и 30 - с полостями силовых гидроцилиндров 14 и 15.

Бурильная машина работает следующим образом.

Гидроцилиндр 5 распора подает направляющую балку 6 до упора ее передней части в грудь забоя. После зтого золотником 27 через магистраль 28, следящее приспособление 18, каналы 29 и 30 и золотник включается подвод жидкости в штоковые полости гид роцилиндров 14 и 15. В это время их поршневые полости через каналы 31 и 32, золотник 20, магистраль 33 и золотник 27 соединяются со сливом. Одновременно с подходом бурового става 1 3 к груди забоя включается вра- щательно-ударный механизм 8, в результате чего усилие подачи на став 13 (или штангу) передается от салазок 11 через подающее устройство 12, при зтом шпиндель 10, разгр-уженный от осевого усилия подачи, сообщает буровому ставу 13 вращательное движение , а боек 9 наносит по нему периодические удары. При холостом ходе бойка 9 (в направлении от забоя} усилие холостого хода действует на

корпус механизма 8 и чер(:ч цепь салазки 7 - канат1.| 16 - гидроцплиидр 14 - направляющая балка 6 воспринимается и компенсируется механизмом 5 распора. Аналогичная компенсация возникает и при рабочем ходе бойка 9 (в направлении к забою). Усилие же прижатия инструмента к забою шпура, обеспечиваемое гидроцилиндром 15, остается постоянным на номинальном уровне и не зависит от работы механизма 8, Равенство (синхронизация) скоростей движения салазок 7 и II, а тем самым и постоянство относительного осевого положения става 13 и корпуса вращательно-ударного механизма 8, обеспечивается следящим приспособлением 18, обеспечивающим перераспределение потока жидкости между гидроцилиндрами 14 и 15. Синхронизация движения салазок 7 и 1I осуществляется следующим образом. В исходном положении, т.е. непосредственно после включения золотника 27, жидкость от насоса по магистрали 28 через входной канал 23 корпуса 22 следящего приспособления 18, каналы 24 и 25, каналы 30 и 29 и золотник подается в полости гидроцилиндров 14 и 15, причем золотник 20 и корпус 22 приспособления 18 занимают такое исходное относительное положение, что гидравлическое сопротивление участка цепи от канала 23 до гидроцилиндра 15 через полость 34, каналы 24 и 30 и золотник 26 равно гидравлическому сопротивлению участка цепи от канала 23 до гидроцилиндра 14 через полость 35, каналы 25 и 29 и золотник. При указанном исходном относительном положении золотника 20 и корпуса 22 обеспечивает равенство количества жидкости, подаваемой в полости гидроцилиндров 14 и 15, а следовательно, и равенство перемещений, связанных с их штоками салазок 7 и 11. При рассинхронизации движения (отставания) салазок 7 или 11 происходит смещение из исходного относительного положения золотника 20 и корпуса 22, жестко связанных с салазками 1 и 7, причем уменьшается сопротивление того участка цепи от канала 23 к тому гидроцилиндру 14 или 15, салазки 7 или 11 которого отстали (изменение сопротивления

6

участка цени происходит за счет дрос селиро)зания потока центральным пояском золотника 20 в канале 23 слева и справа от пояска). В соответствующем гидроцилиндре 14 или 15 увеличивается количество подаваемой жидкости, что приводит к тому, что салазки 7 или 11, связанные с этим гидро- цилиндром 14 или 15 как бы догоняют убежавшие, возвращая золотник 20 и

корпус 22 в их исходное относительное положение.

Вместо следящего приспособле

ния 18 с обратной связью по положе- н(ю могут быть применены и другие (например, делитель потока с обратной связью по давлению, по скорости, либо механические синхронизаторы ). Таким образом, создается осевое движение подачи вращательно- ударного механизма 8, отдельное от движения подачи става 13, одинаково с ним направленное и синхронйзированное.

Формула изобретения

Бурильная машина, включающая

направляющую, балку с манипулятором, механизм распора, механизм подачи в виде гидроцилиндра с тяговым элементом, сообщенным с салазками, враща- тельно-ударный механизм, установленный на салазках, и буровой став,

отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы машины за счет снижения износа бурового инструмента, защиты вращательноударного механизма от воздействия отраженных от забоя волн напряжений при одновременном повьш1ении производительности бурения, бурильная машина снабжена следящим приспособлением для сохранения постоянства пере- мещения между буровым ставом и вращательно-ударным механизмом, дополнительным механизмом подачи, дополнительным тяговым элементом и

дополнительными салазками, причем дополнительный механизм подачи смон- ирован на направляющей балке не, дополнительными салазками связан посредством дополнительного тягового

элемента, при этом следящее приспособление кинемат1«ески связано с основными и дополнительными салазками.

Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет повысить надежность работы машины за счет снижения изно са бурового инструмента, защиты вращательно-ударного механизма /М/ 8 от воздействия отраженных от забоя волн напряжений при одновременном повьппении производительности бурения. Машина включает направляющую балку 6 с манипулятором 1, М распора, М подачи в ви/ 2S сл 00 4;; 4 00 со 77