Устройство для шлифования инструмента Советский патент 1993 года по МПК B24D17/00 

агрегата 3 по круговой траектории вокруг сферического зуба на буровой коронке 1, подлежащей шлифованию, и для быстрого вращения шлифовальной головки 15 вокруг ее продольной оси.Буровай коронка надежно зажимается в неподвижном зажимном устройстве 2, содержащем наклонный стол, который может регулироваться и фиксироваться в выбранных угловых положениях. 10 з.п. ф-лы, 5 ил.

Использование: для шлифования твердосплавных зубьев буровых коронок. Сущность изобретения: устройство содержит средства (пары 9 и 10 параллельных кронштейнов) для регулирования положения шлифовальной головки 15 относительно буровой коронки 11, а также опорное средство 4, предназначенное для сравнительно медленного перемещения шлифовального 18 00 со 00 о ю о 00

Изобретение относится к самоцентрирующемуся шлифовальному устройству для шлифования твердосплавных зубьев или рабочих оконечностей буровых коронок и осо- бенно, хотя не исключительно, для шлифования сферических зубьев из карбида вольфрама коронок со сферическими зубьями типа используемых, например, для бурения скважин или других подобных операций нисходящего бурения в горнодобыва- ющей промышленности. Устройство содержит неподвижное зажимное устройство, в котором зажимаются буровые коронки и которое вмещает коллектор для охлаждающей жидкости. Кроме того, устройство содержит шлифовальный агрегат, снабженный шлифовальной головкой, которая вращается вокруг своей продольной оси, и опорное устройство для шлифовального агрегата, которое проходит под углом к продольной-оси упомянутой головки. Опорное устройство предназначено для сообщения шлифовальному агрегату вращательного движения с центром вращения, лежащим в центре шлифовальной головки.

Цель изобретения - повышение производительности шлифования.

На фиг.1 изображена принципиальная конструкция шлифовального устройства, соответствующая изобретению, вид сбоку; на фиг.2 - вид в разрезе опорного устройства, сообщающего орбитальное движение шлифовальному агрегату; на фиг.3,4 - иллюстрация предпочтительного варианта шлифовального устройства, соответствующего изобретению; на фиг.5 - перспективное изображение предпочтительного варианта зажимного устройства для нескольких коронок.

На фиг.1 показана принципиальная конструкция шлифовального устройства, соответствующего настоящему изобретению. Шлифовальное устройство содержит устройство для зажима коронок, предназначенное для закрепления тех коронок, чьи сферические зубья 1 из карбида вольфрама должны быть отшлифованы. Устройство содержит также опорное устройство 2, предназначенное для поддержания шлифовального агрегата 3. Шлифовальный агрегат 3 содержит приводной двигатель, который с большой скоростью вращает шлифовальную головку 4 вокруг ее продольной оси. Опорное устройство также содержит

еще один приводной двигатель, на валу 5 которого, с помощью крепежного средства 6, может быть установлен с возможностью регулировки шлифовальный агрегат 3. Приводной двигатель опорного устройства 2

предназначен для сообщения кругового или орбитального движения шлифовальному агрегату 3 и его шлифовальной головке 4 с центром вращения в центре 7 шлифования шлифовальной головки 4 (см. фиг.2).

Опорное устройство поддерживается парами 8, 9 параллельных кронштейнов, которые смонтированы на стойке или колонке с возможностью поворота на 360°. Стойка Ю установлена на станине 11.

Каждая из пар 8, 9 параллельных кронштейнов содержит внутреннюю и внешнюю пару кронштейнов 12 и 13, соответственно, так, что опорное устройство 2 и несомый им шлифовальный агрегат можно перемещать

как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении, в пределах длины пар 8, 9 параллельных кронштейнов. Шлифовальную головку 4 вручную выравнивают со сферическим зубом из карбида вольфрама,

подлежащим шлифованию, путем перемещения шлифовальной головки 4 с помощью ручки 14 в положение непосредственно над сферическим зубом 1. Это ручное перемещение облегчается пневматическим компенсирующим устройством 15, 16 поршень-цилиндр двойного действия, предусмотренным между поворотными кронштейнами в соответствующих парах 12, 13 кронштейнов. Когда в пневматические устройства 15, 16 поршень-цилиндр подается давление, поршни прилагают компенсирующее усилие к парам 8, 9 параллельных кронштейнов так, чтобы опорное устройство 2 оставалось неподвижным в том положении,

в которое оно было вручную установлено оператором. Для обеспечения правильной балансировки, в контуры питания соответствующих устройств 15, 16 поршень-цилиндр включен настраиваемый регулятор 17

давления.

Контуры питания устройств поршень- илиндр содержат также переключатель 18, редназначенный для переключения на- равления подачи воздуха таким образом, тобы пары 8, 9 параллельных кронштейнов ередавали направленное вертикально низ усилие на опорное устройство 2 и шли- овальный агрегат 3. Это приспособление спользуется для автоматического, непре- ывного процесса шлифования, описывае- ого ниже.

На фиг.2 показана принципиальная онструкция опорного устройства 2. К ос- овным элементам этого устройства отно- ится корпус 19, в котором размещены еще дин приводной двигатель 20 и его выход- ой вал 21. В приводной двигатель поступа- т сжатый воздух, для подачи которого спользуется тот же контур, что и использу- мый для подачи сжатого воздуха в шлифо- альный агрегат 3. В ответвление, ведущее приводному двигателю 20, встроен дрос- елируюиций кран 22, с помощью которого ператор может изменять подачу воздуха к риводному двигателю 20 и регулировать корость упомянутого двигателя от нуля до аксимальных значений.

Выходной вал 21 посажен в корпусе 19 а двух шариковых подшипниках 23 и снаб- сен тремя каналами внутри него, служащи- и для подачи в шлифовальный агрегат 3 и твода из него воздуха, а также для подачи упомянутый агрегат, через поворотный ыключатель 24, охлаждающей воды. Кана- ы соединены с шлифовальным агрегатом 3 осредством шлангов 25.

Крепление 6 шлифовального агрегата рисоединено к нижнему концу выходного ала 21 под заданным углом, который вы- ран таким образом, чтобы центр 7 шлифо- ания шлифовальной головки 4 совпадал с сью вращения выходного вала 21, несмот- я на то, что шлифовальный агрегат уста- овлен под углом. В результате, в процессе ,1лифования приводной двигатель 20 будет ращать шлифовальный агрегат 3 по круго- ой траектории, обеспечивая тем самым ысококачественное шлифование. Как упо- януто выше со ссылкой на фиг.1, угловое сложение крепления 6 можно регулиро- ать так, чтобы оно соответствовало углово- iy положению буровой коронки, одлёжзщей шлифованию.

На фиг.З и 4 проиллюстрирован пред- очтительный вариант шлифовального уст- ойства, соответствующего изобретению, стройство показано на фиг.З - сбоку, а на 1ИГ.4 - спереди. Большинство ссылочных омеров, используемых на фиг.З и 4 взяты з фиг.1 и обозначают соответствующие

друг другу элементы этих двух вариантов изобретения.

В случае иллюстрируемых и описываемых предпочтительных вариантов изобретения, опорное устройство 2, подвешенное на парах параллельных кронштейнов 8, 9, содержит подающие устройства для подачи воздуха А, В и для подачи охлаждающей воды С. причем каждое упомянутое подаю0 щее устройство соединено через поворотный выключатель или муфту с шлифовальным агрегатом с помощью соответствующих поворотных труб А , В С которые соответствуют шлангам 25 в вари5 анте изобретения, показанном на фиг.1. В трубопровод А встроен дросселирующий кран 22, упоминающийся со ссылкой на фиг,2.

На фиг.З и 4 более четко проиллюстри0 рован предпочтительный вариант регулируемого крепежного средства 6. Это крепежное средство содержит корпус с выполненным в нем двумя дугообразными выемками или желобами для взаимодействия

5 со стопорными штифтами и стопорными устройствами 26, соединенными с ним, что позволяет фиксировать шлифовальный агрегат в определенном положении относительно опорного устройства 2. Таким

0 образом, Можно регулировать угол между продольной осью шлифовальной головки 4 и продольной осью приводного вала 5, что желательно для эффективного регулирования амплитуды вышеупомянутого орбиталь5 ного или кругового движения.

На фиг.5 показан предпочтительный вариант устройства 27 для зажима буровой коронки, предназначенного для закрепления буровых коронок со сферическими зубь0 ями из карбида вольфрама, которые надо отшлифовать. Зажимное устройство содержит ящик 28, имеющий отверстие 29 на верхней стороне, в котором установлены один . или более столов 30, которые могут повора5 чиваться, как показано осью 31 и стрелкой на фиг.1. Каждый стол 30 содержит для коронки 32 два или более держателей 33 в виде, по существу, прямоугольных пазов, в которые вставляется хвостовик буровой ко0 ронки 32. Держатель 33 содержит также пневматическое устройство поршень-цилиндр, поршень 34 которого предназначен для эффективного прижима буровой коронки 32 к стенкам упомянутых пазов. Устрой5 ство поршень-цилиндр соответствующих держателей 33, предпочтительно, размещено таким образом, чтобы поршень каждого из упомянутых устройств перемещался в направлении одной из диагоналей пазов, эффективно прижимая буровую коронку 32

к одному из углов пазов, как показано на фиг. 5 на изображенном слева столе 35.

Устройства поршень-цилиндр держателей 33 приводятся в действие с помощью клапана 36, который защищен крышкой 37, чтобы предотвратить его случайное включение. В результате, оператор может включить клапан 36 только с двух противоположных друг другу сторон. При включении с одной стороны, клапан 36 обес- ; зчиваат перемещение устройства поршень - цилиндр в режиме прижима, а при включении с другой стороны - обеспечивает перемещение упомянутого устройства в режиме разжима.

Как показано на фиг.5 держатель 33 снабжен подвижной нижней плитой 38, которая позволяет легко разместить в держателе буровые коронки небольших размеров. Плита 38 перемещается с помощью рычага. На фиг.5 плита 38 левого стола 39 показана перемещенной з положение, в котором она поддерживает буровые коронки 32 небольших размеров. Плита 38 правого стола на Фиг.5 отодвинута, чтобы обеспечить установку буровых коронок 32 больших размеров, когда диаметры головок коронок настолько велики, что позволяют головкам опираться на поверхность плиты 38, когда хвостовик коронки вставлен в один из пазов держателей стола.

Как упоминалось выше, каждый стол может быть установлен в желаемое угловое положение. Регулировка стола производится с помощью рычага 40, который может быть выдвинут или оттянут, как показано на примере правого стола на фиг.5. Стол может быть зафиксирован в этом выбранном положении с помощью стопорного устрой- ства 41,

Ящик 28 служит в качестве коллектора для охлаждающей жидкости, подаваемой из шлифовального агрегата в рабочую зону в процессе шлифования. К каждой боковой стороне ящика 28 могут присоединяться съемные ограждения-брызговики 42, из которых на фиг.4 показано только одно. Ящик 28 соединен с циркуляционным насосом и фильтрующим устройством для перекачивания охлаждающей жидкости е шлифовальный агрегат 3.

Другое преимущество, обеспечиваемое за счет использования ящика 28, заключается в том, что ящик приспособлен для размещения в нем всего шлифовального устройства. После разборки шлифовального устройства до нужной степени, оно может быть уложено в ящик 28, который будет служить в качестве упаковки при транспортировке. На фиг.5 показано, что

изображенный предпочтительный вариант зажимного устройства 43, содержащего два стола 39,управляемых независимо друг от друга, может обслуживаться двумя шлифовальными агрегатами 3, каждый из которых удерживается парами 8, 9 параллельных кронштейнов, Это позволяет одновременно осуществлять раздельное шлифование буровых коронок с отличными друг от друга

0 размерами. Снабжение каждого стола дву- , мя держателями 33 обеспечивает возможность закрепления коронок в одном из держателей одновременно с шлифованием коронки в другом держателе.

5

Естественно, что объем изобретения включает и возможность установки только одного наклонного стола 35 в ящик 28 и использования только одного шлифоваль0 ного агрегата 3 с каждым ящиком 28.

При необходимости применения соответствующего изобретению шлифовального устройства, его транспортируют в ящике или упаковке 28 к месту назначения, выни5 мают из ящика его элементы и собирают их вместе, затем заливают в шлифовальное устройство охлаждающую жидкость и подсоединяют его к соответствующим источникам сжатого воздуха. После этого, устройство

0 готово к работе.

Буровые коронки 32 со сферическими зубьями из карбида вольфрама, подлежащими шлифованию, зажимаются в соответствующих держателях 33 на столах 39.

5 Затем столы устанавливаются в наклонные положения для шлифовки сферических зубьев, расположенных на вершине и на периферии соответствующих коронок. После этого, шлифовальную головку 4 шлифо0 вального агрегата 3 перемещают к первому сферическому зубу 1, который надо отшлифовать. Во время этого установочного перемещения шлифовальной головки 4 в компенсирующие устройства 15, 16 пор5 шень-цилиндр пар 8, 9 параллельных кронштейнов подается сжатый воздух, чтобы позволить оператору легко и быстро переместить вручную шлифовальную головку 4 в положение непосредственно над сфериче0 ским зубом 1. После выравнивания шлифовальной головки со сферическим зубом 1 оператор манипулирует переключателем 18, чтобы переключить подачу сжатого воздуха от компенсирующих устройств 15, 16

5 поршень-цилиндр к приспособлению, обеспечивающему давление шлифования, одновременно включая приводные двигатели 3 и 20, Шлифовальная головка 4 автоматически выйдет в правильное положение шлифования на сферическом зубе 1 из карбида вольизношенные

ный с держателем,

фрама за счет самоцентрирования и начнет производить шлифование.

В процессе шлифования оператор может снимать отшлифованные буровые коронки и устанавливать очередные коронки в держатель, смеж- в котором находится шлифуемая в данный момент коронка. После окончания шлифования данной коронки оператору остается только выключить лифовальное устройство. По завершении той рабочей операции переключатель 18 сворачивается в положение режима ком- енсации, и шлифовальная головка 4 перемещается вручную к следующему сферическому убу, подлежащему шлифованию. Затем вышеупомянутое автоматическое самоцентри- ование и последующий процесс илифования повторяются.

Когда буровые коронки, подлежащие шлифованию, имеют большие размеры, та- ие что хвостовики коронок не могут вме- титься в держатели 33, пары параллельных ронштейнов могут быть повернуты на стой- е 10 в положение вне ящика 28. Буровые оронки слишком больших размеров могут ыть зажаты в этом положении с помощью одходящего средства, и таким образом их ферические зубья из карбида вольфрама /югут .быть отшлифованы с помощью того се агрегата, что и используемый для шлифо- ания буровых коронок меньших размеров. В тех случаях, когда сферический зуб уровой коронки, которую надо ртшлифо- ать, чрезмерно изношен и, таким образом, еобходимо сошлифовать материал вокруг уба, применяют специально предназна- енную для этой цели шлифовальную голо- ку. При использовании этой особой илифовальной головки шлифовальный аг- егат должен прочно удерживаться в одном том же положении. Соответствующая изо- ретению конструкция позволяет легко беспечить такую фиксацию шлифовально- о агрегата путем перекрытия дросселирую- цего крана 22, в результате чего ращающееся опорное устройство 2 пре- ратит свое вращение.

С помощью шлифовального агрегата, оответствующего изобретению, можно илифовать все типы оборудования для бу- ения по породе, т.е. буры различных кон- игураций и размеров, и поэтому 13обретение не ограничивается применением для буровых коронок со сферическими ;.убьями, снабженных сферическими зубьями из карбида вольфрама.

Очевидно также, что изобретение не ограничивается описанными и проиллюстрированными вариантами, и в пределах

объема нижеследующей формулы изобретения возможны модификации и изменения. Так, например, держатель для буровой коронки может быть выполнен таким обрезом, чтобы он был приспособлен для буровой коронки определенного типе. Кроме того, устройство может содержать насосную систему, предназначенную для перекачивания охлаждающей жидкости из коллекторе обратно в шлифовальный агрегат 3.

Формула изоСретения

Ш2

установленной в нижней части каждого из окон и служащей в качестве опоры для шлифуемого инструмента.

20

П

Фиг5