Подающее устройство бурового станка Советский патент 1980 года по МПК E21B19/86 

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к подаюш,им устройствам буровых станков для бурения скважин на подземных разработках. Известен буровой станок для бурения пород, имеюш,ий буровую головку и амортизирующее устройство, смонтированные на основании, которое установлено подвижно на раме и перемеш,ается по ней с помощью механизма подачи 1. Этот станок имеет значительные габаритные размеры вследствие наличия переходного злемента, а именно основания для передачи усилия от механизма подачи к буровой головке. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является подающее устройство бурового станка, включающее направляющие колонны, скользящие по ним каретку и вращатель, силовые цилиндры подачи каретки и вращателя 2. Это устройство компактно и обеспечивает применение буровых штанг максимальной длины при минимальных размерах самого подающего устройства. Однако при сборке и разборке бурового става с использованием силовых цилиндров механизма подачи происходит преждевременный износ и повреждение резьбовых частей буровых штанг, что связано с несогласованностью скорости механизма подачи и скорости свинчиванияразвинчивания. Целью изобретения является предотвращение преждевременного износа и повреждения буровых штанг при свинчиванииразвинчивании бурового става путем исключения действия силовых цилиндров. Для этого на корпусах силовых цилиндров подачи вращателя выполнен ступенчатый буртик, на меньшую ступень которого свободно посажен упругий элемент, размещенный между корпусом вращателя и большей ступенью буртика. Кроме того, буртик может быть расположен от корпуса вращателя на расстоянии, равном ходу упругого элемента, который соответствует длине резьбы буровых штанг. На фиг. 1 показано подающее устройство бурового станка, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Подающее устройство бурового станка состоит из рамы, образуемой кол;,жнами жесткости 1 и жестко соединенными с ними нижним элементом 2 и верхним элементом 3. На раме смонтированы направляющие колонны 4, скользящая по ним каретка 5, жестко связанная с корпусами силовых цилиндров 6 подачи каретки с вращателем, штоки 7 которых крепятся на нижнем элементе 2 рамы. Установленный подвижно на направляющих колоннах 4 вращатель 8 с закрепленными на нем корпусами силовых цилиндров 9 подачи вращателя может перемегчаться относительно последних на длину свинчиванияразвинчивания буровых щтанг. На корпусах силовых цилиндров 9 подачи вращателя выполнены ступенчатые буртики 10, на меньщую ступень 11 которых свободно посажены упругие элементы, например спиральные пружины 12. Последние размещены между корпусом вращателя и больщей ступенью 13 буртика 10. Штоки 14 силовых цилиндров 9 жестко закреплены на каретке 5. Фиксирующее приспособление 15 для фиксации буровых щтанг при свинчивании-развинчивании установлено на верхнем элементе 3 рамы. Фиксатор 16 для фиксации буровых штанг во вращателе при развинчивании смонтирован на вращателе 8. Подающее устройство бурового станка работает следующим образом. В исходном положении подающее устройство выставлено на ось бурения скважины и раскреплено в выработке. Включаются вращатель 8 и силовые цилиндры 6 и-9 и производится бурение скважины, при этом в момент начала бурения пружины 12 сжимаются и усилие механизма подачи передается вращателю 8 через торец меньщеи ступени 11 буртика 10. После обуривания скважины на длину одной буровой штанги вращатель 8 и силовые цилиндры 6 и 9 выключаются, спиральные пружины 12 остаются в сжатом состоянии. Включается фиксирующее приспособление 15 и защемляет буровую штангу, после чего реверсируются силовые цилиндры 6 и 9 до момента полного разжатия пружин 12. Реверсируется вращатель 8 и производится развинчивание резьбового соединения буровая штанга-вращатель, при этом вращатель 8 отходит от буровой штанги на длину развинчивания резьбы и сжимает пружины 12. По окончании развинчивания включаются силовые цилиндры 6 и 9 и каретка 5 с врашателем 8 отводится вниз в исходное положение, при этом пружины 12 разжимаются и поджимают вращатель 8 вверх относительно корпусов силовых цилиндров 9. Манипулятором (не показан) на ось бурения скважины выдается следующая буровая штанга. Включаются силовые цилиндры 6 и 9 и производится подъем и поджатие вращателя 8 к буровой штанге до момента полного сжатия пружин 12, после чего силовые цилиндры 6 и 9 выключаются. Включается вращатель 8 и производится свинчивание его, с буровой штангой, при этом пружины 12 в процессе свинчивания разжимаются и обеспечивают снижение до минимума, обусловленного весом вращателя 8 и буровой щтанги, осевых нагрузок на резьбу. Манипулятор освобождает буровую штангу и отводится в сторону для приема очередной буровой щтанги. Включением силовых цилиндров 6 и 9 производится подача буровой штанги на забой и поджатие ее к предыдущей буровой штанге до момента полного сжатия пружин 12, после чего силовые цилиндры 6 и 9 отключаются. Включается вращатель 8 и производится свинчивание буровых щтанг, при этом пружины 12 снова выполняют свою роль таким же образом, как и при свинчивании вращателя 8 с буровой штангой. После свинчивания буровых щтанг на 2-3 оборота фиксирующее приспособление 15 выключается и освобождает предыдущую буровую штангу, после чего производится окончательное свинчивание буровых щтанг. Включаются силовые цилиндры 6 и 9 и продолжается бурение скважины. Далее цикл повторяется. После окончания обуривания скважины разборка бурового става производится в следующем порядке.Включается фиксирующее приспособление 15 и защемляет последнюю буровую штангу, после чего реверсируются силовые цилиндры 6 и 9 до момента полного разжатия пружин 12, затем силовые цилиндры 6 и 9 выключаются. Включением вращателя 8 производится развинчивание резьбового соединения буровая штанга-вращатель на 1 -1,5 оборота, при этом вращатель 8 опускается на длину развинчивания и сжимает пружины 12. Выключается фиксирующее приспособление 15 и освобождает последнюю буровую штангу. После этого под действием веса бурового става вращатель 8 опускается относительно корпусов силовых цилиндров 9 до торца меньщеи ступени 11 буртика 10 и сжимает пружины 12. Силовыми цилиндрами 6 и 9 вращатель 8 вместе с буровым ставом отводится вниз до входа следующей буровой щтанги в фиксирующее приспособление 15, которое защемляет следующую буровую штангу. Снова включаются силовые цилиндры 6 и 9 до полного разжатия пружин 12, после чего они отключаются. Фиксатор 16 защемляет развинченную с вращателем 8 на 1 -1,5 оборота буровую штангу, после чего включением врашателя 8 производится развинчивание последней буровой штанги от бурового става , при этом пружины 12 сжимаются и без использования механизма подачи позволяют вращателю 8 вместе с защемленной в нем буровой щтангой опуститься на длину развинчивания буровых щтанг. После полного развикчиваНИИ буровых штанг вращатель 8 выключается, включаются силовые цилиндры 6 и 9 и отводят вращатель 8 с буровой штангой вниз, при этом пружины 12 вновь поджимают его вверх относительно корпусов силовых цилиндров 9.

На ось скважины выводится манипулятор и зажимает развинченную буровую штангу, выключается фиксатор 16, включается вращатель 8 и производится окончательное развинчивание буровой штанги с вращателем, при этом пружины 12 вновь сжимаются и обеспечивают развинчивание. Далее включением силовых цилиндров б и 9 вращатель 8 отводится от буровой щтанги вниз в исходное положение, пружины 12 разжимаются и поджимают вращатель 8 в верхнее положение относительно силовых цилиндров 9.

Манипулятор убирает освободившуюся буровую штангу с оси скважины. Включаются силовые цилиндры 6 и 9 и вращатель 8 поднимается и поджимается к последующей буровой штанге до момента полного сжатия пружин 12, после чего силовые цилиндры 6 и 9 выключаются. Включается вращатель 8 и производится свинчивание его с буровой штангой, при этом пружины 12 разжимаются и обеспечивают вращателю 8 необходимый для свинчивания ход.

Далее цикл повторяется.

Использование изобретения позволит предотвратить преждевременный износ и повреждение буровых ктанг при свинчивании-развинчивании, KOTOpb;t прс :схоляг вследствие затрудненк ; при cur.;i.iCOB;iiutii скорости механизм;-, подачи н с про.:ти свинчивания-развинчивания, чти позволит увеличить долговечность буровь.х штанг.

Формула изобретения

. Подающее устройство бурового станка, включающее направляющи колонны, скользящие по ним каретку и вp;Jщaтeль, силовые цилиндры подачи каретки и вращателя, отличающееся тем, что, с целью предотвращения преждевременного износа и повреждения буровых штанг при свинчивании-развинчивании бурового става путем исключения действия силовых цилиндров, на корпусах силовых цилиндров подачи вращателя выполнен ступенчатый буртик, на меньшую ступень которого свободно посажен упругий элемент, размещенный между корпусом вращателя и большей ступенью буртика.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что буртик расположен от корпуса вращателя на расстоянии, равном ходу упругого элемента, который соответствует длине резьбы буровых щтанг.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Патент Англии № 1197217, кл. Е 1 F, опублик. 1970.

2.Патент Англии № 1434569, кл. Е 1 F, опублик. 1976.

Л-А

Ф1Л1.1

7 5

ФигЛ