Манипулятор бурильной установки Советский патент 1992 года по МПК E21C11/02 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к манипуляторам бурильных установок.

Известен манипулятор бурильной установки, включающий стрелу, шарнирно соединенную с податчиком и опорой, вращатель, гидроцилиндр подьема, гидроцилиндр-корректор, угломер, гидрораспределители, гидрозамки, гидромагистрали и насос с приводом, у которого гидроцилиндр подьема и гидроцилиндр-корректор расположены асимметрично относительно стрелы манипулятора (а.с № 1208221 кл Е 21 с 11/02 -аналог)

Недостаток известной конструкции заключается в сложности конструкции, обусловленной подводом к гидроцилиндру- корректору 6 линий гидромагистралей (6 линий подводящей гидроаппаратуры).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является манипулятор буровой установки, включающий стрелу, шарнирно закрепленную на поворотной колонке, вращатель, податчик с бурильным механизмом, гидроцилиндр подъема, гидроцилиндр-корректор, гидрозамки, гидрораспределители, насос с приводом и систему защиты от перегрузок, причем напорная магистраль через гидрораспределитель и гидх| О О

О

сл

розамок соединена с поршневой полостью гидроцилиндра подъема, штоковая полость этого же гидроцилиндра посредством этого же гидрозамка и гидрозамка гидроцилиндра-корректора соединена со штоковой полостью гидроцилиндра-корректора, а его поршневая полость через гидрозамок, гидрораспределитель соединены со сливом (а.с. № 1460237, КА Е 21 с 11 /02 - прототип).

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, обусловленная наличием четырех гидравлических замков с подводящими гидравлическими магистралями, соединенными с гидроцилиндром подьема и гидроцилиндром-корректором и соответствующими гидрораспределителями.

Целью изобретения является упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается за счет того, что манипулятор бурильной установки, включающий стрелу, шарнирно закрепленную на поворотной колонке, вращатель, подэтчик с бурильным механизмом, два гидрозамка, имеющие сообщенные соответственно с полостями гидроцилиндра подьема и гидроцилиндра-корректора выходы, вторые входы и первые входы, сообщенные соответственно с первыми выходами первого и второго гидрораспределителей, подсоединенных параллельно к напорной и слив- ной магистралям и имеющих вторые выходы, при этом второй выход первого гидрораспределителя связан с первым выходом второго гидрораспределителл, второй выход которого сообщен со вторыми выходами гидрозамков,

За счет сообщения вторых входов и первых входов гидрозамков с первыми выходами первого и второго гидрораспределителей, подсоединенных параллельно к напорной и сливной магистралям и соединения второго выхода первого гидрораспределителя с первым выходом второго гидрорэспределителя, второй выход которого сообщен со вторыми выходами гидрозамков, достигается уменьшение количества единиц гидроаппаратуры. Это приводит к упрощению конструкции в целом.

На чертеже изображен манипулятор бурильной установки в вертикальной плоскости.

Манипулятор бурильной установки включает стрелу 1, закрепленную на поворотной колонке 2, вращатель 3, соединенный с передним концом стрелы двойным шарниром 4, податчик 5 с бурильным механизмом (перфоратором), гидроцилиндр подъема 6 и гидроцилиндр-корректор 7 с гидрозамками 8 и 9, соединенными с гидрораспределителями 10 и 11 с дросселями 12 и 13. Гидроцилиндр подъема и гидроцилиндр-корректор снабжены соответствующими гидромагистралями-входами 16, 21 и

гидромагистралями-выходами 17,20, гидрозамки имеют первую гидромагистраль-вход 15, 22 и вторую гидромагистраль-выход 17, 20, первую гидромагистраль-выход 16, 21 и вторую гидромагистраль-выход 18,19, а гидрораспределители соответственно - первую гидромагистраль-выход 15, 24 и вторую гидромагистраль-выход 23, 19.

Напорная гидромагистраль 14 через первый вход 15 гидрораспределителя 10,

первый вход 15 и первый вход 15 и первый выход 16 гидрозамка 8 соединена с поршневой полостью гидроцилиндра подъема 6, а штоковая полость этого же гидроцилиндра через второй вход 17 и второй выход 18

этого же гидрозамка соединена со вторым выходом 18 гидрозамка 19, а второй вход 20 этого же гидрозамка соединен со штоковой полостью гидроцилиндра-корректора 7, поршневая полость которого соединена с

первым выходом 21 и первым входом 22 гидрозамка 9 и вторым выходом 23 гидрораспределителя 10.

Напорная гидромагистраль 14 также через первый выход 24 гидрораспределителя

11, первый вход 22 и первый выход 21 гидрозамка 9 соединена с поршневой полостью гидроцилиндра-корректора, а его штоковая полость соединена со вторым входом 20, вторым выходом 18 гидрозамка 9 и вторым

выходом 19 гидрораспределителя 11.

Гидросистема включает насос 25 и предохранительный клапан 26.

Манипулятор работает в двух режимах: автоматическом и ручном. При подъеме

стрелы 1 в автоматическом режиме включается гидрораспределитель 10 (золотник перемещается вправо), масло от насоса 25 по гидромагистрали 14 через первый выход через первый вход 15 первый выход 16 гидрозамка 8 поступает в поршневую полость гидроцилиндра подьема 6. и перемещает поршень на величину

х 4- Vo/яОо2 мм.

о

где VQ - объем масла, мм ;

Do - диаметр гидроцилиндра подьема, мм.

Из штоковой полости гидроцилиндра подьема 6 вытесняется объем масла равный

V0 L

( D§ d

л:0§

Т1 мм3.

где dun - диаметр штока гидроцилиндра подъема, мм. Этот объем поступает к второму входу 17 и второму выходу 18 гидрозамка 8, второму выходу 18, второму входу 20 гидрозамка и поступает в штоковую полость гидроцилиндра-корректора 7 и перемещает поршень на величину

xi 4Vo(Do2 - dun2)/ лО02(012 -d шп) мм

где DI и duni диаметр поршня и штока гидроцилиндра-корректора.

Из поршневой полости гидроцилиндра- корректора 7 масло через первый выход 21. первый вход 22 гидрозамка 9 через второй выход 23 и дроссель 12 поступает на слив.

При опускании стрелы в этом же режиме включается гидрораспределитель 10 (золотник перемещается влево), масло от гидромагистрали 14 через второй выход 23, первый вход 22, первый выход 21 гидрозамка 9 подается в поршневую полость гидроцилиндра-корректора 7 и перемещает поршень на величину XL Из штоковой полости этого цилиндра через второй вход 20, второй выход 18 гидрозамка 9 второй выход 18 и второй вход 17 гидрозамка 8 масло поступает в поршневую полость гидроцилиндра подъема 6 и перемещает поршень на величину х. Из поршневой полости масло через первый выход 16, вход 15 гидрозамка 8,второй выход 23 гидрораспределителя 10 через дроссель 12 поступает на слив.

Во втором режиме предусмотрен наклон податчика при неподвижной стреле. Для этого (если, например, податчик необходимо наклонить по часовой стрелке) масло по гидромагистрали 14 через первый выход 24 (золотник смещен вправо), первый вход 22, первый выход 21 гидрозам- ка 9 поступает в поршневую полость гидроцилиндра-корректора 7.

Из штоковой полости масло через второй вход 20, второй выход 18 гидрозамка 9 через второй выход 19 гидрораспределите- ля 11 и дроссель 13 поступает на слив.

Возврат податчика с бурильным механизмом в исходное положение осуществляется в обратной последовательности. Масло по гидромагистрали 14 через второй выход 19 гидрораспределителя 11, выход 18 и второй вход 20 поступает в штоковую полость гидроцилиндра-корректора. Из поршневой полости масло через первый выход 21, первый вход 22 гидрозамка 9 через первый выход 24 гидрораспределителя 11 и дроссель 13 поступает на слив.

Использование данной конструкции манипулятора в бурильных установках обеспечит высокую точность буримых в забое параллельных шпуров, что создает предпосылки увеличения темпов, снижения себестоимости, улучшения безопасности и аэродинамических свойств горных выработок, позволяет упростить конструкцию и повысить компактность.

В конструкции манипулятора использованы серийные хорошо отработанные и про- веренные длительной практикой эксплуатации гидроцилиндры, гидрозамки, гидрораспределители, что обеспечивает высокую эксплуатационную надежность.

Формула изобретения

Манипулятор бурильной установки, включающий стрелу, шзрнирно закрепленную на поворотной колонке, вращатель, податчик с бурильным механизмом, два гид- розамка, имеющие сообщенные соответственно с полостями гидроцилиндра подъема и гидроцилиндра-корректора выходы, вторые входы и первые входы, сообщенные соответственно с первыми выходами первого и второго гидрораспределителей, подсоединенных параллельно к каперной и сливной магистралям и имеющих вторые выходы, о т- ли чающийся тем, что, с целью упроще- ния конструкции за счет уменьшения количества единиц входящей гидроаппаратуры, второй выход первого гидрораспределителя связан с первым выходом второго гидрораспределителя, второй выход которого сообщен с вторыми выходами гидрозамков.

10

,jiaj «# т-шш ggLg X I

-//

Использование: в качестве манипулятора бурильных установок. Сущность изобретения: манипулятор бурильной установки включает стрелу 1, закрепленную на поворотной колонке 2, вращатель 3, соединенный с передним концом стрелы двойным шарниром 4, податчик 5 с бурильным механизмом, два гидрозамка 8 и 9, имеющие сообщенные соответственно с полостями гидроцилиндра подьема 6 и гидроцилиндра- корректора 7 выходы, вторые входы 17 и 20 и первые входы 15 и 22, сообщенные соответственно с первыми выходами 15 и 24 первого 10 и второго 11 гидрораспределителей, подсоединенных параллельно к напорной 14 и сливной гидромагистралям и имеющих вторые выходы 23 и 19, причем второй выход 23 первого гидрораспределителя 10 связан с первым выходом 24 второго гидрораспределителя 11, второй выход 19 которого сообщен со вторыми выходами 18 гидрозамков 10 и 11. Гидросистема снабжена насосом и системой защиты от перегрузок. Использование данной конструкции манипулятора с гидравлической коррекцией в современных бурильных установках позволяет упростить конструкцию и повысить их технологические качества. 1 ил. сл с