Буровая машина Советский патент 1975 года по МПК E21B3/00 E21B19/81 

1

Изобретение относится к горной нро.мышленности и может быть использовано для бурения шпуров и скважин в горных породах и полезных ископаемых.

Известны буровые машины с дифференциально-винтовой подачей инструмента на забой, включаюндне двигатель винта и нагрузочное устройство подпружиненной гайки.

Особенностью описываемой машины является то, что привод винта и нагрузочное устройство гайки выполнены в виде электромагнитного дифференциала, якорь которого подвижно установлен на валу двигателя и соединен с подпружиненной гайкой, причем один из индукторов дифференциала размещен внутри якоря и кинематически связан с винтом подачи, а другой - охватывает якорь и кинематически связан с гайкой подачи вращения и нодачи бурового инструмента. Это обеспечивает одновременное регулирование скорости вращения и подачи бурового инструмента.

На чертеже схематически показана описываемая буровая машина.

Она содерл ит двигатель 1, на валу которого установлен с возможностью аксиального перег.гщення якорь 2 электромагнитного дифференциала с независимым возбуждением, выполненный с внутренним индуктором 3. Индуктор 3 кинематически связан зубчатой передачей 4 с винтом 5, к которому присосди; яотся рабочий инструмент 6. Винт 5 выг.ллен с продольными шлицевыми канавкалги 7, охватывающими лицевые выступы 8 ступицы зубчатого колеса 9. Якорь 2 охватывается наружным индуктором 10, который кншгматнчески связан зубчатой передачей II с гайкой 12, охватывающей винт 5, подпружинеплой пружиной 13 относительно корпуса 4 машины и

связанной тягой 15 с якором 2 электромагнитного дифференциала.

Вращение вала двигателя 1 сообщается якорю 2 электромагнитного диффсрен.иала, который увлекает за собой внутренний индуктор 3. Далее через зубчатую передачу 4 вращение передается зубчатому колесу 9, ст -пние которого шлицевые выступы 8 взаимодействуют со шлицевыми канавками 7 Bin.га 5,

вращающего рабочий инструмент 6. При подводе рабочего инструмента 6 к забою осевое усилие на нем отсутствует, гайка 12 и связанный с ней через тягу 15 якорь 2 находятся Р крайнем .правом положении относительно корпуса 14, причем якорь 2 полностью перекрывает внутреннюю поверхность наружного i;:;дуктора 10 и частично перекрывает наружную поверхность внутреннего индуктора 3. Вращение винта 5 и гайки 12 согласное и с лаибольщей разностью оборотов обеспечивает иодачу на забой рабочего инструмента 6 с наибольшей скоростью.

При взаимодействии рабочего инструмента 6 с горной породой в зависимости от ее крепости, а также от состояния рабочего инструмента, возникает осевое усилие, которое, преодолевая сопротивление пружины 13, смещает гайку 12 влево. Посредством тяги 15 смещается влево относительно корпуса 14- и якорь 2 электромагнитного дифференциала, уменьщая тем самым перекрытие якорем 2 внутренней поверхности наружного индуктора 10 муфты и увеличивая перекрытие якорем 2 наружной поверхности внутреннего индуктора 3. Это изменяет моменты сцепления индукторов с якорем и относительную скорость их вращения.

Следовательно, соответственно осевому усилию изменяется разность оборотов винта 5 и гайки 12, что изменяет скорость подачи рабочего инструмента на забой, а также изменяется скорость вращения рабочего инструмента 6.

По достижении максимального осевого усилия гайка 12 занимает крайнее левое положение. Соответственно крайнее левое положение занимает и якорь 2, максимально перемещаясь. При этом якорь 2 полностью перекрывает наружную поверхность внутреннего индуктора 3 и частично перекрывает внутреннюю поверхность наружного индуктора 10. В этом случае скорости вращения винта 5 и гайки 12 выравниваются и подача рабочего инструмента 6 на забой прекращается.

Предмет изобретения

Буровая мащииа с дифференциально-винтовой подачей инструмента на забой, включающая двигатель винта и нагрузочное устройство подпружиненной гайки, отличающаяся тем, что, с целью одновременного регулирования скорости вращения и подачи бурового инструмента, привод винта и нагрузочное устройство гайки выполнены в виде электромагнитного дифференциала, якорь которого подвижно установлен на валу двигателя и соединен с подпружиненной гайкой, причем один из индукторов дифференциала размещен внутри якоря и кинематически связан с винтом подачи, а другой - охватывает якорь и кинематически связан с гайкой подачи.

1/ / / N3/ V3/