Бурильная машина Советский патент 1979 года по МПК E21B6/00 

(54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к ма винам удар.но-поворотного бурения и может быть использовано для выполнения буровых работ в горной промышленности и строительстве.

Известна машина для бурения шпуров и скваЛин, содержашая станину, двигатель, ходовой винт, механизм поворота инструмента, ударную группу, дифференциальную зубчатую передачу и бур, в которой ведуш,им звеном является ходовой винт, передающий вращение от двигателя к дифференциальной зубчатой передаче, осуществляющей автоматическое перераспределение частоты ударов бойка и числа оборотов в минуту 1.

Недостатком этой машины является малая ее надежность вследствие сложности кинематической цепи, обусловленная периодической остановкой звеньев при ударе бойка по хвостовику бура, значительной длиной ходового винта, несовпадением направления усилия подачи с направлением удара, передаваемые на двигатель, невозможность осуществления центробежной смазИзвестна бурильная мащина, содержащая корпус, двигатель, редуктор, шпиндель, соединенный с толкателем-бойком, торцевой кулачковый механизм, ходовой винт с гайкой, который получает вращение от шпинделя через отверстие, расположенное вдоль оси толкателя 2.

Недостаток этой машины - низкая надежность вследствие значительной длины ходового винта, малой длины крепления оси ролика толкателя и невозможности использования полости толкателя, занятой ходовым винтом, для осуществления центробежно-импульсной смазки.

Целью изобретения является увеличение надежности машин за счет осуществления центробежной смазки и исключения переда5чи ударов на двигатель.

Достигается цель тем, что толкатель и ходовой винт соединены между собой и выполнены с радиальными огверстиями, а корпус выполнен с осевыми отверстиями и кольцевыми пазами, которые сообщаются с радиальными отверстиями.

На фиг. 1 - бурильная машина на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 -

азрез В-В фиг. 1; на фиг. 4 - аксонометрия бурильной машины.

Бурильная машина состоит из двигатея 1, зубчатого редуктора 2, торцового куачка 3, центрально-расположенного в нем олкателя-бойка 4, с роликом 5 на оси 6. j олкатель-боек 4 соединяется при помощи, например, двух пазовых подвижных соединений со шпинделем 7 бура и ходовым вином 8. Гайка 9 ходового винта 8 соединяется зубчатым венцом кулачка 3 колесом 10 передачей 11.О

В корпусе 12 расположена пружина 13. При расположении толкателя-бой к а 4 в, пор с торцом хвостовика шпиндела 7 радиаьные отверстия 14 толкателя-бойка 4 раз-. меш,аются против кольцевого паза 15 корпуса 12, соединяющегося по осевым отверстиям 16 с кольцевым пазом 17. Кольцевой паз 17 при любом взаимном расположении толкателя-бойка 4 размещается против радиальных отверстий 18 ходового винта 8 и через его паз соединяется с осевым от- jp верстием 19 толкателя-бойка 4.

Бурильная машина работает следующим образом.

Вращение двигателя 1 передается через j5 редуктор 2 торцовому кулачку 3, от него вращение через ролик 5 и его ось 6 сообщается толкателю-бойку 4. Затем через пазовые подвижные соединения от толкателябойка 4 получают вращение шпиндель 7 и ходовой винт 8. Зубчатый венец кулачка 3 передает вращение через зубчатое колесо 10 и зубчатую передачу 11 гайке 9 с угловой скоростью незначительно меньшей, чем угловая скорость бура при наибольшей скорости подачи.. JJ

Это позволяет получить перемещение от ходового винта 8 при значительных величинах шага его резьбы для увеличения прочности винтовой передачи и, вместе с тем, дает возможность осуществить выход до бура из породы при его заклинивании в ней. В этом случае прекращается вращение щпинделя 7, а, следовательно, и толкателя-бойка 4 с ходовым винтом 8. Однако вследствие вращения гайки 8 в одном направлении с ходовым винтом 8 до его остановки проис- ходит перемещение ходового винта 8 после его остановки в направлении из буримого отверстия.

На холостом ходу до соприкосновения бура с породой бурильная мащина работает JQ без преобразования вращения в возвратнопоступательное движение толкателя-бойка 4,

так как его вращение под действием касательной составляющей усилия со стороны кулачка 3 не ограничивается круглыми отверстиями корпуса 12. В этом случае осуществляется центробежная смазка.

При соприкосновении бура с породой щпиндель 7 замедляет свое вращение, а кулачок 3 продолжает вращаться с прежней угловой скоростью и под действием осевой составляющей усилия со стороны кулачка

3происходит поступательное перемещение толкателя-бойка 4, сопровождаемое сжатием пружины.

В верхней точке подъема профиля кулачка 3 происходит размыкание кинематической пары кулаЧка 3 с роликом 5, и толкатель-боек 4 движется «на удар к хвостовику шпинделя 7. При таком размыкании кинематической цепи удар, не передается зубчатым колесам 10 и двигателю 1. До размыкания кинематической цепи происходит, благодаря вращению толкателя-бойка 4, центробежная смазка, а при ударе осуществляется импульсное перемещение смазки из осевого отверстия 19 толкателя-бойка

4по его радиальным отверстиям 14 в кольцевые пазы 15 и 17 и осевые отверстия 16 корпуса 12 к отверстиям 18 ходового винта 8 с возвращением в осевое отверстие 19 толкателя-бойка 4.

Соединение толкателя-бойка 4 с ходовым винтом 8, позволяет увеличить длину оси 6, проходящей через тело толкателябойка 4 и уменьшить длину ходового винта 8.

Формула изобретения

Бурильная машина, содержащая корпус, двигатель, редуктор, шпиндель, соединенный с толкателем-бойком, торцевой кулачковый механизм, ходовой винт с гайкой, отличающаяся тем, что, с целью увеличения ее надежности за счет осуществления центробежной смазки и исключения переда.чи ударов на двигатель, толкатель и ходовой винт соединены между собой и выполнены с радиальными отверстиями, а корпус выполнен с осевыми отверстиями и кольцевыми пазами, которые сообщаются с радиальными отверстиями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

16

.2

iO

16 J7

Фиг.1

B-B

17

18

IB

.3