Опорное устройство для станков подземного бурения Советский патент 1978 года по МПК E21B15/00 

I I

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к опорным устройствам для буровых станков.

Известен станок для подземного бурения, содержащий буровой орган, включающий механизм подачи и вращения, шарнирно соединенный посредством цапф с траверсой, размещенной на опорной раме. Опорная рама представляет собой плиту с установленными на ней стойками, на которых располагается траверса с буровым органом 1.

Недостатком станка является отсутствие устройств, позволяющих механизировать операции по изменению положения бурового органа относительйо опорной рамы по высоте и углу бурения, обеспечивающих его продольные перемещения относительно закрепленной в выработке опорной рамы при любых углах бурения скважин, а таклсе поворот совместно со стойками относительно плиты.

Наиболее близким рещением по технической сущности и достигаемому результату является опорное устройство для станков подземного бурения, включающее установочное устройство с направляющими, основанием и распорными стойками, подвижную каретку с турелью и механизм перемещения каретки по стойкам 2.

К его недостаткам следует отнести большие затраты времени на вспомогательные операции при настройке станка на бурение.

Целью изобретения является сокращение затрат времени на вспомогательные операции

за счет механизации изменения положения бурового станка относительно закрепленного в выработке установочного устройства.

Для достижения указанной цели турель опорного устройства оснащена сблокированными фиксаторами попеременного стопорения в ней рамы и вращателя бурового станка, а также торцовым диском с другими фиксаторами попеременного стопорения турели на подвижной каретке и червячном колесе

механизма перемещения каретки, на ступице которого установлен барабан, при этом основание устройства выполнено с дугообразной опорой для разворота и фиксации одной направляющей относительно другой.

Кроме того, турель закреплена на подвижной каретке через охватывающую торцовый диск планщайбу, которая имеет рычаг и выполнена с отверстиями для фиксатора.

На фиг. 1 изображено опорное устройство

с размещенным на нем буровым станком при бурении восстающей скважины; на фиг. 2 показано складывание бурового станка и разворот его для бурения нисходящей скважины без изменения положения опорного устройства; на фиг. 3 изображена поворотная турель

с червячным механизмом и сблокированными фиксаторами, разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - подвижная каретка со стороны червячного механизма, вид по стрелке Б на фиг. 3; на фиг. 5 - основание опорного устройства с дугообразной опорой.

Опорное устройство состоит из основания 1 и направляющих 2, на которых установлены распорные стойки 3, поперечная 4 и подвижная каретка 5 с поворотной турелью 6, в которой размещен с возможностью перемещения в продольном направлении буровой станок 7.

Буровой станок состоит из рамы 8, вращателя 9 и гидроцилиндра 10 подачи. Корпус гидроцилиндра закреплен на раме 8, а шток через тяги И - на вращателе 9.

На подвижной каретке 5 смонтирован червячный механизм, состоящий из червяка i2 и червячного колеса 13. Червяк установлен в опорах 14 и приводится во вращение рукояткой 15, которая может быть установлена на любом конце червяка. Червячное колесо 13 свободно посажено на ось поворотной турели 6, а на его .ступице жестко установлен барабан 16. На шлицевом конце оси поворотной турели смонтирован торцовый диск 17, на ступице которого посажен стакан 18 с фиксатором 19 и рукояткой 20. Стакан 18 прижимается к торцовому диску пружиной 21 через стержень 22. На торцовом диске 17 размещены подпружиненные стопор 23 и штырь 24, жестко соединенный с фиксатором 25, а также свободно установлена планшайба 26 с рычагом 27. Конец рычага 27 размещен между регулируемыми ограничителями 28, установленными в опорах 29 на подвижной каретке 5. Ограничители 28 позволяют проворачиваться планшайбе 26 относительно торцового диска 17 на угол, равный центральному углу между соседними отверстиями 30, выполненными в планшайбе и предназначенными для входа в них фиксатора 25.

Вращатель 9 бурового станка имеет направляющие 31 и может перемещаться на раме 8, а рама 8 установлена в направляющих 32 поворотной турели 6 и может перемещаться относительно последней. На поворотной турели установлены два фиксатора 33 и 34. Фиксатор 33 служит для стопорения на турели 6 рамы 8, а фиксатор 34 - вращателя 9. Оба фиксатора сблокированы рычагом 35 таким образом, что расстопорение рамы относительно турели происходит только тогда, когда застопорится на поворотной турели вращатель, или наоборот. Это предохраняет от возможности случайного «выпадания бурового станка из направляющих 32 тур.ели 6.,

Для стопорения на турели рамы 8 в любом положении относительно установочного устройства в ней выполнен ряд отверстий под фиксатор 33.

Монтаж, перемонтан и демонтаж установки осуществляются с помощью гидроЦилиндра подачи и червячного механизма следующим образом. Ьсли после раскрепления установочного устройства с помощью стоек 3 габариты бурового станка по длине в рабочем 5 положении не позволяют ему разместиться в выработке, можно произвести поперечное смещение его относительно установочного устройства. Для этого фиксатор 34 стопорит вращатель на турели 6, и с помощью гидро10 цилиндра 10 подачи смещают раму 8 относительно турели ( установочного устройства) в нужную сторону. При перемонтаже станка для бурения в противоположную сторону производится «складывание и разворот его

15 с помощью червячного механизма на 180. После размещения рамы бурового станка в необходимом относительно установочного устройства положении вращатель расстопоривается относительно турели и одновременно с

0 помощью фиксатора 33 стопорится на турели рама бурового станка. В таком положении гидроцилиндр подачи может перемещать вращатель 9 относительно рамы 8, т. е. производить подачу бурового инструмента на за5 бой в процессе бурения скважины.

При установке бурового станка на угол бурения с помощью червячного механизма фиксатор 19 вводится в зацепление с торцовым диском и червячным колесом. Фиксатор

0 25 выводится из зацепления с планшайбой 26. Вращение от червячного колеса к поворотной турели 6, на которой размещен буровой станок, передается через фиксатор 19 и торцовый диск 17, посаженный на шлицевый

5 конец оси поворотной турели.

Перемещение бурового станка по направляющим установочного устройства с целью установки, его на необходимую высоту в выработке производится с помощью того же

0 червячного механизма. Для этого стопор 23 выводится из зацепления со штырем 24, который под действием пружины перемещает фиксатор 25 в отверстие 30 планшайбы 26. Если фиксатор 25 не попал в отверстие, регулированием ограничителей 28 необходимо развернуть планшайбу через рычаг 27 в ту или иную сторону до совмещения оси фиксатора 25 с осью одного из отверстий 30 планшайбы, (фиг. 3 и 4). Только после входа фиксатора 25 в отверстие 30 планшайбы 26 можно расстопорить торцовый диск 17 с червячным колесом. Для этого рукояткой 20 выводят стакан 18 с фиксатором 19 из зацепления с червячным колесом и разворачивают его на

5 некоторый угол.

В таком положении поворотная турель 6 стопорится на корпусе подвижной каретки 5 через торцовый диск 17, фиксатор 25 и планшайбу 26. Вращением червячного механизма

0. барабан 16 с помощью тросика 36 поднимает или опускает подвижную каретку 5 с буровым станком по направляющим 2 установочного устройства. Один конец тросика закреплен на. барабане, а другой с крюком 37 - на

поперечной стяжке 4 установочного устройства. Стопорение подвижной каретки 5 на направляющих 2 на необходимой высоте производится с помощью шкворней 38, для чего на направляющих через некоторый интервал предусмотрены отверстия. Если необходимо скорректировать угол установки бурового станка по падению (восстанию) пласта, то разворотом стакана 18 добиваются попадания фиксатора 19 в .отверстия диска 17 и червячного колеса 13. Совпадение отверстий торцового диска и червячного колеса достигается вращением червячного механизма в сторону лрослабления тросика. Только после стопорения поворотной турели б на червячном колесе через торповый диск 17 и фиксатор 19 можно нажатием на штырь 24 вывести фиксатор 25 из зацепления с планшайбой 26. В таком положении штырь совместно с фнксатором 25 удерживается подпружиненным стопором 23. Для уменьшения угла поворота червячного колеса при совмещении его отверстия с отверстием торцового диска и фиксатором 19 на торце колеса делается ряд отверстий.

С целью разгрузки червячного механизма от действия на него динамических нагрузок при бурении скважины поворотная турель с буровым станком закрепляется на корпусе подвижной каретки через торцовый диск, фиксатор 25, планшайбу и регулируемые ограничители.

Для передвижки по выработке буровой установки на новое место работы буровой станок устанавливают в горизонтальное положение, перемещают центр его тяжести к основанию (если это необходимо), опускают в нижнее положение, снимают распор с установочного устройства и разворачивают буровой станок относительно основания вдоль выработки. Для возможности разворота станка одна направляющая установочного устройства закреплена на основании 1 шарнирно, а другая - в дугообразной опоре 39 (см. фиг. 5), расположенной на основании. Такой поворот бурового станка позволяет также устанавливать его под любым углом в плоскости пласта в процессе бурения без изменения положения основания установочного устройства. Стопоренне направляющих на основании 1 производится щкворнем 40. Для удобства передвижки буровой установки часть направляющих 2 вместе с распорными стойками может быть демонтирована. Направляющие 2 выполнены в виде разборных секций (надставок) для раскрепления установочного устройства в различных по высоте подготовительных выработках.

Благодаря возможности механизировать изменение положения бурового станка относительно закрепленного в выработке установочного устройства с помощью одного механизма, отпала необходимость в различных приспособлениях и вспомогательных операциях по монтажу, демонтажу и передвижке станка с опорным устройством, что облегчает н упрощает ручной труд и повышает производительность труда при буренни скважин в подземных условиях.

Формула изобретения

1. Опорное устройство для станков подземного бурения, включающее установочное устройство с направляющими, основанием и распорными стойками, подвижную каретку с турелью и механизм перемещения каретки по стойкам, отличающееся тем, что, с целью

сокращения затрат времени на вспомогательные онерации за счет механизации изменения положения бурового станка относительно закрепленного в выработке установочного устройства, турель оснащена сблокированными

фиксаторами попеременного стопорения в ней рамы и вращателя бурового станка, а также торцовым диском с другими фиксаторами попеременного стопорения турели на подвижной каретке и червячном колесе механизма

ее перемещения, на ступице которого установлен барабан, при этом основание устройства выполнено с дугообразной опорой для разворота и фиксации одной направляющей относительно другой.

2. Устройство но п. 1, отличающееся тем, что турель закреплена на подвижной каретке через охватывающую торцовый Диск планшайбу, которая имеет рычаг и выполнена с отверстиями для фиксатора.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №340774, кл. Е 21С 1/00, 1971.

2.Братченко Б. Ф. и др. Мащины и оборудование для проведения горизонтальных и

наклонных горных выработок. М., «Недра, 1975, с. 140-144.