Канатно-поршневой податчик бурового станка Советский патент 1993 года по МПК E21C5/00 

Изобретение относится к горной промышленности.

Целью изобретения является увеличение производительности за счет повышения усилия подачи.

На фиг. 1 показан канатно-поршневой податчик бурового станка, вид спереди; на фиг. 2 - то же. вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.

Канатно-поршневой податчик бурового станка включает силовой цилиндр 1 с подво- дяще-отводящими каналами, аналогичный силовому цилиндру 1 дополнительный силовой цилиндр 2. Силовые цилиндры 1 и 2 жестко связаны между собой: вверху центрирующей втулкой 3, а внизу опорной пятой 4. Внутри каждого силового цилиндра 1 и 2 установлена разделительная букса 5 и поршни 6 и 7, связанные между собой через разделительную буксу 5 штоком 8. К поршням 6 и 7 закреплены концы каната 9, которые проходят через крышки 10 и 11 силового цилиндра 1, охватывают витками направляющие ролики, выполненные в виде полых шкивов 12 и 13, и соединяются за пределами силового цилиндра 1.

Полые шкивы 12 и 13 установлены на концах силовых цилиндров 1 и 2. Верхние полые шкивы 12 кинематически связаны между собой дополнительным барабаном 14 и установлены на его концах. Нижние

00

го ел

W

ю о

GJ

полые шкивы 13 кинематически связаны между собой дополнительным барабаном

15и также установлены на его концах.

На дополнительных барабанах 14 и 15 в противоположных направлениях, перекрещиваясь, намотаны две ветви гибкой связи

16и 17, последняя соединена кареткой 18 буровой машины. Кинематическая связь полых шкивов 12, 13с дополнительными барабанами 14, 15 выполнена в виде двусторонних храповых механизмов с переключателями направления вращения, содержащих собачки прямого хода 19 и собачки обратного хода 20, внутри полых шкивов.12, 13 на осях 21 между дисками 22, 23 дополнительных барабанов 14, 15. При этом собачки 19, 20 взаимодеиствуютс внутренними зубчатыми поверхностями 24 полых шкивов 12, 13 и каждая собачка снабжена дополнительным плечом 25 Собачки 19. 20 двуплечие. Каждое дополнительное плечо 25 собачек 19. 20 взаимодействует с. пружинами 26, закрепленными между дисками 23, 24. При этом каждое плечо 25 взаимодействует с соответствующим толкателем 27. вторые концы толкателей 27 взаимодействуют либо с цилиндрической поверхностью управляющих элементов 28, либо с выточками, образованными плоскостями 29, параллельными управляющему элементу 28, и плоскостями 30, наклонными к оси управляющего элемента 28. Управляющее элементы 28 снабжены пазами 31 и штифтами 32, пружинами 33 и штуцером 34. Распределители 35 ежа того воздуха каналами соединяют полости цилиндров 36, 37 и 39

Канатно-поршневои податчик работает следующим образом.

Центрирующей втулкой 3 упирается в кровлю, а опорной пятой 4 - в почву. Каретка 18с буровой машиной находится в нижнем положении, управляющий элемент 28 устанавливается в левое положение под действием пружины 33 (см. фиг. 4).

Толкатели 27 собачек 19 прямого хода входят в выточки, образованные плоскостями 29 и 30. и под действием пружин 26 собачки 19 входят в зацепление с зубчатыми поверхностями 24 полых шкивов 12 и 13. А толкатели 27 собачек 20 обратного хода опираются на цилиндрическую поверхность управляющего элемента 28 и через дополнительные плечи 25 выводят собачки 20 из зацепления с зубчатыми поверхностями 24 полых шкивов 12 и 13.

При подаче сжатого воздуха к распределителям 35 сжатый воздух поступает в полости 36 и 38 силового цилиндра 1. Поршни б и 7 движутся вниз и гибкой связью 9 врзщзют полый блок 12 против часовой стрелки (см. фиг. 3) собачки 19 входят в зацепление с зубчатой поверхностью 24 шкива 12 и вращают дополнительный барабан 14 также

против часовой стрелки, который наматывает гибкую связь 17 и подает каретку 18 с буровой машиной вверх на забой. Усилие подачи поршней 6 и 7 при подаче каретки 4 с буровой машиной на забой усилено. Это

0 усиление равно кратности отношений радиуса полого шкива 12 к радиусу дополнительного барабана 14. При движении поршней 6 и 7 вниз полые нижние шкивы 13 не входят в зацепление с дополнительным барабаном

5 15, так как собачки 19 прямого хода шкива 13 скользят по зубчатой поверхности 24.

Гибкая связь 17 разматывается с дополнительного барабана 15 и вращает его по часовой стрелке Гибкая связь 16 наматыва0 ется на дополнительный барабан 14, а с барабана 15 разматывается. Поршни 6 и 7 доходят до нижней точки, распределитель 35 подает сжатый воздух в полости 39 и 37. А из полостей 38 и 36 воздух выходит в

5 атмосферу

Поршни 6 и 7 движутся вверх Гибкая связь 9 вращает шкив 13 по часовой стрелке. Собачки 19 шкива 13 входят в расцепление и вращают барабан 15 Гибкая связ ь 16 на0 матывается на барабан 15, передает усилие барабану 14 и вращает его против часовой стрелки. Гибкая связь 17 продолжает наматываться на барабан 14 и продолжает перемещать каретку 18 с буровой машиной вверх

5 на забой.

Поршни 6, 7 доходят до верхней точки. Распределитель 35 подает сжатый воздух в полости 36 и 39. Поршня движутся вниз. Цикл подачи каретки 18 с буровой машиной

0 на забой повторяется. Возвратно-поступательное движение поршней 6 и 7 продолжается до тех пор. пока каретка 18с буровой машиной не достигнет центрирующей втулки 3 Для движения каретки 18 с буровой

5 машиной вниз, для обратной подачи через штуцер 34 подается сжатый воздух, под действием которого, управляющий элемент 28 перемещается вправо, сжимая пружину 33, см. фиг. 4 и 5. Толкатели 27 собачек 20 об0 ратного хода входят в выточки образованные плоскостями 29, 30 под действием пружин 26 и входят в зацепление с зубчатыми поверхностями 24 полых шкивов 12 и 13. Толкатели 27 собачек 19 прямого хода при

5 перемещении управляющего элемента 28 скользят по плоскости 30 и устанавливаются на цилиндрической поверхности управляющего элемента 28, через дополнительные плечи 25, выводят собачки 19 из зацепления с зубчатой поверхностью 24. От проворота

управляющего элемента 28 относительно барабанов 15 и 16 предохраняет штифт 32 с пазом 31.

При подаче сжатого воздуха распределителем 35 в полости 39, 37 цилиндра 1, поршни 6, 7 движутся вверх. Гибкая связь 9 натягивается, шкив 13 вращается по часовой стрелке, собачки 20 шпилей 13 скользят по зубчатой поверхности 24 и вращение через гибкую связь 9 передается шкивом 12, собачки 20, которые входят в зацепление и вращают дополнительный барабан 14 почасовой стрелке. На барабане 14 гибкая связь 17 разматывается, а гибкая связь 16 наматывается и вращает дополнительный барабан 15 против часовой стрелки. Гибкая связь 17 наматывается на барабан 15 и перемещает каретку 18 с буровой машиной вниз, При достижении поршней 7, 8 верхней точки распределитель 35 подает сжатый воздух в полости 36, 38. поршни 6, 7 двигаются вниз и через гибкую связь 9 вращают шкив 12, 13 против часовой стрелки, собачки 20 шпилей 12 скользят, а собачки 20 шпилей 13 передают вращение барабану 15, который наматывает гибкую связь 17, продолжает перемещать каретку 18с буровой машиной вниз.

Поршни 6, 7 доходят до нижней точки и цикл повторяется.

Для равномерного движения каретки 18 с буровой машиной движение поршней 6, 7 в силовых цилиндрах 1 и 2 находятся в про- тивофазе, т. е. в одном цилиндре поршни движутся вверх, а в другом вниз.

Усилие подачи каретки 18 с буровой машиной на забой больше, чем усилие, развиваемое поршнями 6. 7 обоих цилиндров. Так как усилие, развиваемое поршнями 6,7 двух цилиндров на обо дах шкивов создают момент, равный Мш 2 FnRiu. Этот момент передается дополнительному барабану. Он равен

Me Рб- Рб. но Мш Мб 2Fn Яш Рб Re

откуда кратность увеличения усилия на ободе Дополнительного барабана или усилие подачи на забой каретки 18 равно

Рб 2 Рщ

РлRe

где 2 - количество Цилиндров;

Fn- усилие развиваемое поршнями б, 7; RID - радиус шпилей;

Нб - радиус барабана, Рб - усилие на ободе барабана. Величина подачи кяретки 18 на забой больше хода поршней 6,7, т. к. используется

возвратно-поступательное движение поршней в избранном направлении движения каретки 18.

При малых габаритах и массе устройство обеспечивает усилие подачи мощной буровой установки, что обеспечивает высокую производительность в стесненных условиях при бурении скважин и шпуров. Фор м у ла изобретения 1, Канатно-поршневой податчик бурового станка, включающий силовой цилиндр с подводяще-отводящими каналами и поршнями, связанными между собой через установленную в полости силового цилиндра разделительную буксу, направляющие ролики с охватывающей их гибкой связью, концы которого связаны с поршнями, отличающийся тем. что он снабжен дополнительным силовым цилиндром, выполненным аналогично основному и жестко

связанным с последним, при этом направляющие ролики выполнены в виде полых шкивов, которые закреплены в нижних и верхних частях цилиндров и связаны между собой посредством дополнительных барабанов, которые, в свою очередь, кинематически связаны с каждым из шкивов, причем дополнительные барабаны связаны между собой посредством дополнительных гибких связей, направление навивки которых ориентировано в противоположных направлениях, а одна из дополнительных гибких связей закреплена на каретке бурильной машины бурового станка, при этом кинематическая связь шкивов с барабанами выполнена в виде двусторонних храповых механизмов с переключателями направления вращения, которые размещены внутри барабанов.

2. Податчик по п. 1,отличающийся тем, что двусторонний храповый механизм выполнен в виде закрепленных в шкиве и подпружиненных относительно последнего парных двуплечих собачек прямого и обратного хода, а механизм переключения выполнен в виде управляющего элемента с толкателями, установленными с возможностью взаимодействия с одними из плеч собачек, другие плечи которых выполнены с

возможностью взаимодействия с внутренней зубчатой поверхностью шкива.

18

-ррт

--ьЭ.

/,

Изобретение относится к горной промышленности. Канатно-поршневой подат- чик имеет основной и жестко связанный с ним дополнительный силовой цилиндр, при этом направляющие ролики выполнены в виде полых шкивов, которые закреплены в цилиндрах и связаны между собой дополнительными барабанами, кинематически связанными с каждым из шкивов, причем дополнительные барабаны связаны между собой посредством гибких связей, направление навивки которых ориентировано в противоположных направлениях, одна из гибких связей закреплена на каретке бурильной машины бурового станка, при этом кинематическая связь шкивов с барабанами выполнена в виде двусторонних храповых механизмов с переключателями направления времени, которые размещены внутри барабана. При этом двусторонний храповой механизм выполнен в виде закрепленных шкива и подпружиненных относительно последнего парой двуплечих собачек прямого и обратного ходов, а механизм переключения выполнен в виде управляющего элемента с толкателями. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

рЈ/г.2

&.

&

r-r

,,tjYЈl

УГ о& -ч

Х Ч Ч У Т Ч

. .

/ / / / / / f,J

У//&

/ // А

ч ч

J/

6-6

/ f,J

/ // А

рЈ/гЛ

8-8

фиа5