Патрон-податчик Советский патент 1992 года по МПК E21B19/86 

Изобретение относится к горной технике и является составной частью легкого станка вращательного бурения, предназначенного для бурения скважин в закрытых горных выработках при нагнетании воды в угольные пласты, а также для бурения дегазационных скважин.

Известно техническое решение, в котором прдатчик выполнен в виде цилиндра с полыми поршнями и штоками, на концах которых установлены зажимные патроны в виде втулок, внутри которых установлены эластичные манжеты, взаимодействующие с опорными стойками рамы станка. Заданную последовательность подачи и зажима обеспечивает электрогидравлическая система управления. Сложность системы управления и большие габариты станка не позволяют его применить в закрытых горных выработках.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гидравлический подающий механизм для буровых станков, содержащий сдвоенный силовой цилиндр с полыми поршнями и штоками, через которые пропущены направляющая опора, зажимные патроны, устайовленные на штоках, и систему управления подачей и зажимными патронами.

В данном техническом решении функции поршневых грулп разделены более четко, однако блокировка по времени подачи и зажима сложна Г1ри недостаточной ее надежности.

Вследствие того, что податчик и патрон перемещаются по направляющей стойке. являющейся продольным элементом рамы станка, величина подачи значительно меньше габарита станка, перемещение податчика из нижнего в исходное положение является холостым ходом, в течение которого процесс бурения приостанавливается.

Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение меткости срабатывания зажима буровой штанги.

Поставленная цель достигается тем, что зажимной патронИ податчик совмещены в одном гидроцилиндре, при этом центральная полрсть штока поршня гидропатрона и цанги использована для размещения вращающейся буровой штанги, а шариковые тела качения, являясь элементами механизма зажима цангового гидропатрона, одновременно выполняют функции упорноопорного подшипника качения. Повышение четкости срабатывания зажима буровой Штанги до начала ее подачи обеспечивается заданной последовательностью подачи рабочей жидкости первоначально на зажим штанги гидропатроном, а затем на рабочую

подачу штанги в забой при бурении. Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что в одном гидроцилиндре совмещены податчик и гидропатрон, при

этом через центральную полость штоков поршней податчика и гидропатрона пропущена вращающаяся буровая штанга с возможностью ее зажима гидропатроном и последующей подачей в забой.

0На фиг.1 изображен буровой станок, общий вид; на фиг.2- патрон-податчик.

Буровой станок, в состав которого входит предлагаемый патрон-поДатчик, состоит из вращателя 1, приводящего во

5 вращательное движение буровую штангу и являющегося базовой сборочной единицей,, на котором установлены цапфы 2, обеспечивающие сочленение станка с рамой. В центральной части вращателя на подшипниках

0 размещен шпиндель 3 фасонным внутренним каналом, например шестигранным или квадратным, обеспечивающим передачу крутящего моментаи вращательного движения буровой штанги, с возможностью ее

5 осевого перемещения под действием патронов-податчиков (фиг.Т). Соосно шпинделю вращателя устанавливаются два патронаподатчика 4 и 5, обеспечивающие попеременно подачу буровой штанги в забой при

0 заданном осевом усилии.

Патрон-податчик имеет следующую конструкцию (фиг.2). В корпусе цилиндра 6 неподвижно закрепляется вкладыш 7, в котором размещена зажимная муфта 8 с возможностью свобрдного вращения вокруг продольной оси совместно с цангой 9. имеющих продольную упругую связь с помощью пружины 10. Шариковые тела 11 качения,Ъпираясь на конические поверхности вкладыша, зажимной муфты, цанги и поршня гидропатрона 12. образуют упорноопорный подшипник крчения, а цилиндрическая поверхность А вкладыша и зажимной муфты образуют подшипник скольжения

5 (фиг.2). Цилиндр 6 перегородкой 13 разделен на две полости, при этом в передней полости размещен поршень гидропатрона 12 со штоком 14, в котором выполнена кольцевая проточка или пазы 15, а в задней

0 полости поршень податчика 16 со штоком 17. В полостях штоков гидропатрона цанги размещается буровая штанга 18. На корпусе цилиндра 6 установлены штуцера 19 и 20. подводящие рабочую жидкость к патрону5 податчику.

Патрон-податчик работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости через штуцер 19 в штоковую полость поршня гидропатрона происходит его перемещение

влево, одновременно шариковые тела 11 качения, перемещаясь влево, передвигаются также к центру, вызывая перемещение зажимной муфты 8 влево, а цанги 9 вправо, что приводит к зажиму буровой штанги цангой и сжатию пружины 10. В конце хода поршня патрона пазы 15 соединяют его штоковую полость, находящуюся под давлением жидкости с поршневой полостью податчика, вызывая перемещение цилиндра податчика 4 гидропатрона с зажатой в нем буровой штангой, при этом зажимная муфта 8 совместно с цангой и буровой штангой имеют возможность вращательного движения от вращателя 1 посредством шпинде/1Я 3 (Фиг.1).

Предлагаемый патрон-податчик по сравнению с известным обеспечивает упрощение конструкции бурового станка, уменьшение его массы и габаритов за счет совмещения органов подачи и зажима буровой штанги, а также возможности размещения буровой штанги в центральной полости штока поршня гидропатрона, что обеспечивает симметричное нагружение одним гидроподатчиком. Согласование последовательности зажима буровой штанги и ее подачи повышает четкость процесса ., уменьшает износ буровой штанги и деталей зажимного гидропатрона. Полуавтоматиче ское наращивание бурового става без прекращения процесса бурения сокращает время подготовительных операций, повышает безопасность работ обслуживающего персонала.

Формула изобретения Патрон-податчик, включающий сдвоенный силовой цилиндр, разделенный перегородкой на две полости, в каждой из которых размещены полые поршни со штоками; зажимной патрон цангового типа с зажимной

муфтой и пружиной, о т л и ч а ю щи и ся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения надежности работы при использовании патронагподатчика для подачи буровой штанги, зажимной патрон размещен

в первой по отнощению к забою полости силового цилиндра и имеет вкладыш с конической торцевой поверхностью, образующий с зажимной муфтой подшипник скольжения, а поршень, размещенный в первой полости,

установлен с возможностью взаимодействия с патроном посредством шариковых тел, образующих подшипник качения и опирающихся на коническую поверхность вкладыша и конические поверхности, выполненные

в зажимной муфте, цанге и на торце nopiuня, при зтом цанга подпружинена относительно зажимной муфты, а размещенный во второй полости силового цилиндра поршень охватывает шток поршня зажимного патрона, на котором выполнена кольцевая проточка для периодического сообщения штоковой полости поршня зажимного патрона с поршневой полостью поршня, расположенного во второй полости силового цилиндра.

НЬ

-gE

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к податчикам буровых машин. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности работы при использовании патро- на-податчика для подачи буровой штанги. Патрон-податчик содержит сдвоенный силовой цилиндр 6с полыми поршнями 12 и 16 и Штоками 14, 17 и зажимной гидропатрон. Гидропатрон, размещенный в первой по отношению к забою внутренней полостисилового цилиндра 6, выполнен в виде цанги 9 для зажима штанги 18, зажимной муфты 8, опорного вкладыша 7 и тел 11 качения. В передней части гидроцмлиндра размещен вкладыш 7, установленный с возможностью скольжения по муфте8, которая контактирует с цангой 9 через коническую поверхность и пружину 10. Тела 11 качения оперты на конические поверхности вкладыша 7, муфты 8 и торца поршня 12 гидропатрона. На внешней поверхности штока 14 поршня гидропатрона выполнена кольцевая проточка 15 для сообщения штоковой полости поршня 12 с поршневой полостью поршня 16. При подаче рабочей жидкости в штоковую полость поршня 12 гидропатрона поршень, перемещаясь влево, перемещает также тела 11 качения и муфту 8. Это приводит к зажиму цангой 9 буровой штанги. При совмещении проточки 15 штока 14 штоковая полость поршня 12 сообщается с поршневой полостью поршня 16. Это приводит к перемещению корпуса 6,3 вместе с ним зажатой в патроне штангой 18 к забою. 2 ил.20f 6

м

Фигл