Устройство для бурения шпуров В.И. и Ю.В.нестеренко Советский патент 1992 года по МПК E21C11/02 

Изобретение относится к строительству и горному делу, конкретнее к устройствам для бурения шпуров различного рода бурильными установками.

Известно устройство для бурения шпуров, включающее стрелу с силовыми цилиндрами, центральную балку с обоймой, шарнирно присоединенные рычаги, на которых закреплены податчики бурильных машин, механизм надвигания центральной балки с упором и их гидравлическими приводами с сообщающимися между собою полостями 1.

Недостатком устройства являются значительная сложность, наличие в нем не задействованной в работу центральной балки, а также значительный расход сжатого воздуха для работы всех бурильных машин и высокий уровень шума от их работы.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство

для бурения представляющее расположенные по сторонам от основного податчика посредством шарнирных рычагов дополнительные бурильные машины вращательно- ударного действия со своими ударниками, вращателями и буровым инструментом 1.

Недостаток устройства - значительный расход сжатого воздуха для одновременной работы трех бурильных машин, высокий уровень шума, невозможность изменения пространственного положения бурильных машин.

Целью изобретения является повышение эффективности и производительности работы при одновременном снижении уровня шума.

Достигается это устройством в котором центральная бурильная машина имеет вращатель, а каждая из дополнительных бурильных машин выполнена в виде ударника, помещенного в подающий пневматический

-ч ы ел

«ч 1

цилиндр, при этом буровой инструмент каждой бурильной машины выполнен в виде граненых штанг, а на торцах основного под- атчика и подающих цилиндров установлены шкивы с гранеными ступицами, форма кото- рых соответствует форме штанг для переда- чи крутящего момента от штанги центральной бурильной машины штангам дополнительных бурильных машин посредством клиноременной передачи, при этом для натяжения клиновых ремней последней и фиксации взаимного пространственного положения основного и дополнительных податчиков, рычаги, связывающие основной податчик с дополнительными, выполне- ны телескопическими. Сопоставительный анализ предлагаемого устройства с известным показывает, что новизна предлагаемого устройства состоит в выполнении центральной бурильной машины с вращате- лем, дополнительных бурильных машин в виде ударников, помещенных в свои подающие пневматические цилиндры и выполнении бурового инструмента всех бурильных машин в виде граненых штанг с размещени- ем на торцах основного податчика и подающих цилиндров шкивов с гранеными ступицами, форма которых соответствует форме штанг для передачи крутящего момента от центральной бурильной машины штангами дополнительных бурильных машин посредством клииоременных передач, а также в выполнении рычагов телескопическими с фиксаторами. Таким образом, пред- лагаемое устройство соответствует критерию новизна. Эти же признаки являются и существенными, т.е. обеспечивают достижение целей изобретения.

На фиг. 1 да но устройство , вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - то же, вид с переднего торца; на фиг. 4 - фрагмент подающего пневматического цилиндра с уплотнителем.

На раме 1 бурильной установки или бу- ропогрузочной машины укрепляют тумбу 2 с держателем 3 и гидроцилиндрами 4 и 5 поворота и подъема стрелы 6 с вращателем 7 и кронштейном-держателем 8 с механизмами 9 и 10 надвижки и поворота основного податчика 11. Последний выполнен в виде балки, на которой при помощи салазок 12 с хомутом 13 закреплена основная бурильная машина 14 со своим ударником и вращателем. В машине установлена граненая буровая штанга 15 с буровой коронкой 16. В передней части основного податчика за- креплен буронаправитель 17 с размещенным в нем шкивом 18, охватывающим своей граненой ступицей по форме штанги 15 последнего. На шкиве выполнены проточки

для размещения в них ремня клиноременной передачи.

По сторонам основного податчика при помощи проушин 19 со своими фиксаторами 20 закреплены телескопические рычаги 21 и 22 также со своими фиксаторами 23. На концах рычагов посредством проушин 24 параллельно податчику 11 по его сторонам закреплены дополнительные подающие цилиндры 25 и 26, представляющие из себя полые направляющие трубы 27 с передними и задними крышками 28 и 29 с размещенным внутри труб бурильных машин 30 типа погружных ударников, оснащенных уплот- нительных манжетами 31, гранеными буровыми штангами 32, охватываемых в передней части труб шкивами 33 и 34 со ступицами с отверстиями по форме штанг. В передней части штанги оснащены коронками 35. Шкивы 18, 33 и 34 охвачены гибким тяговым элементом 36 типа клиноременной передачи. Подвод сжатого воздуха к боковым бурильным машинам осуществлен посредством рукавов 37 и 38. Основной податчик 11 должен быть оснащен своим приводом 39 подачи бурильной машины 14 вдоль направляющих податчика.

Работа предлагаемого устройства заключается в следующем.

Устройство закрепляют на рамах 1 базовой бурильной или буропогрузочной машины при помощи одной или нескольких тумб 2 с держателями 3 стрел 6, При помощи стрел 6 со своими приводами 4, 5, 9 и 10 и вращателей 7 осуществляют установку основного податчика 11 и дополнительных податчиков 25 и 26 в требуемое для бурения положение. При этом предварительно при помощи телескопических рычагов 21 и 22 с фиксаторами по сторонам основного податчика 11 и параллельно ему закрепляют в требуемом положении боковые дополнительные бурильные машины 25 и 26 с охватом клиновидным ремнем 36 приводного шкива 18 основной бурильной машины и шкивов 34 и 35 боковых бурильных машин.

При включении в работу центральной бурильной машины, оснащенной вращателем и боковых бурильных машин 30, осуществляют одновременное вращение штанг как центральной бурильной машины, так и боковых за счет передачи момента от центральной штанги через граненый шкив 18, клиноременную ремень 36 и шкивы 33 и 34 на штанги и коронки боковых бурильных машин, что позволяет осуществлять одновременное бурение трех параллельных шпуров. При этом ударные импульсы генерируются как ударниками, так и центральной бурильной машиной. Бурильные

машины 14 и 30 в процессе бурения перемещаются независимо.

После завершения бурения пространственного пучка из трех шпуров осуществляют реверсирование привода 39 центрального основного податчика 11 и подают сжатый воз- дух по рукавам 38 в передней полости подающих пневматических цилиндров, осуществляя перемещение всех бурильных машин в крайнее заднее положение. Затем осуществляют перестановку устройства для бурения очередного пучка шпуров.

Так как ударники боковых податчиков размещены внутри подающих цилиндров, то имеет место снижение общего уровня шума от их работы.

Достоинствами предлагаемого устройства являются: повышение производительности буровых работ за счет одновременности бурения пучка скважин из трех шпуров (при одновременном снижении энергоемкости процесса); снижение суммарного расхода сжатого воздуха; снижение общего уровня шума; высокая экономическая эффективность при оснащении одной буропогрузочной машины предлагаемым устройством; простота модер- низации существующих конструкций бурильных установок на бурение шпуров,

Формула изобретения

Устройство для бурения шпуров, включающее стрелу с силовыми гидроцилиндра-

ми, связанный со стрелой податчик с центральной бурильной машиной и буровым инструментом, установленные с возможностью изменения их пространственного положения и связанные с основным податчиком посредством рычагов с фиксаторами дополнительные бурильные машины с буровым инструментом, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности и производительности работы при одновременном снижении уровня шума, центральная бурильная машина имеет вращатель, а каждая из дополнительных бурильных машин выполнена в виде ударника, помещенного в подающий пневматический цилиндр, при этом буровой инструмент каждой бурильной машины выполнен в виде граненых штанг, а на торцах основного податчика и подающих цилиндров установлены шкивы с гранеными ступицами, форма которых соответствует форме штанг для передачи крутящего момента от штанги центральной бурильной машины штангам дополнительных бурильных машин посредством клиноременной передачи, при этом для натяжения клиновых ремней последней и фиксации взаимного пространственного положения основного и дополнительных податчиков рычаги, связывающие основной податчик с дополнительными, выполнены телескопическими.

Область применения: горное дело и строительство для бурения шпуров. Сущность изобретения: для повышения эффективности и производительности работ устройство для бурения шпуров имеет одну основную и две дополнительные бурильные машины, при этом последние выполнены в виде ударников, каждый из которых помещен в подающий пневматический цилиндр, а крутящий момент от бурового инструмента основной бурильной машины на буровой инструмент дополнительных передается посредством клиноременной передачи. Для изменения взаимного пространственного положения основная бурильная машина связана с дополнительными посредством телескопических рычагов с фиксаторами, 4 ил.

32 23 32 30 29 37

J 2

26 38 15

3k 36 13 33

I I

Фиг.З

ФигЛ

12

40