Бурильная машина Советский патент 1980 года по МПК E21B6/02 E21B44/00 

(54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к бурильным машинам.

Известна бурильная машина/включающая силовой привод, корпус, боек, кулачок, податчик. Его недостатком является 5 сложность изготовления кулачков.

Наиболее близким решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является бурильная машина, включающая силовой привод, буровой инструмент, с хвостовиком, корпус, внутри которого размещен боек, связанный с буксой шарнирно соединенными звеньями, которые имеют возможность взаимодействия с дисковым кулачком, и податчик.

Ее недостатком является то, что она не ,5 обеспечивает автоматического включения бойка и то, что у нее не регулируется ударная мощность в зависимости от усилия подачи.

Целью изобретения является обеспечение автоматического включения бойка и W регулирования ударной мощности в зависимости от усилия подачи.

Для достижения указанной цели бурильная машина имеет самотормозящий механизм, который кинематически связан с податчиком, а букса установлена с возможностью осевого смещения по хвостовику бурового инструмента и выполнена с зубчатой рейкой на боковой поверхности для взаимодействия с самотормозящим механизмом. Кроме того, самотормозящий механизм выполнен из шестерни и червяка, при этом червяк связан с корпусом машины через упругий элемент, зубцы шетерни контактируют с зубчатой рейкой, а между бойком и кулачком установлена пружина.

На фиг. 1 показана схема бурильной маШИНЫ; на фиг. 2 - сечение А-А фиг. I; на фиг. 3 показано сечение Б-Б фиг. 1 при малом усилии подачи; на фиг. -4 --- то же, при большом усилии подачи.

Бурильная машина включает двигатель I, редуктор 2, выходная ступень которого установлена в корпусе 3 в подшипниковом узле 4 и связана с хвостовиком 5 бурового инструмента .посредстбом щлицев. На корпусе 3 закреплена ось 6, на которой установлен блок шестерен 7. Шестерня большого диаметра взаимодействует с зубчатой рейкой, которая закреплена на боковой поверхности буксы 8. Шестерня малого диаметра взаимодействует с червяком 9, на валу которого жестко закреплен барабан 10, на который намотан канат II механизма подачи (на фигурах не показан). Внутри барабана 10 размещена спиральная пружина 12, один конец которой закреплен на оси 13, жестко связанной корпусом 3, а другой конец закреплен на внутренней поверхности барабана 10. При сборке машины пружина 12 предварительно закручивается, что создает на канате 11 усилие Р о, обеспечивающее прижатие упора 14 к корпусу 3. При этом букса 8 находится в крайнем нижнем положении. Букса 8 связана с бойком 15 посредством шарнирно соединенных звеньев 16, 17. Боек 15 поджат рабочей 18. Для уменьшения трения на звенья 16 надеты ролики 19. Боек 15 и букса 8 зафиксированы от ripoBOpota в корпусе 3. Кулачок 20 установлен в корпусе 3 в подшипниковом узле 21 и связан с хвостовиком 5 бурового инструмента. На хвостовике 5 имеется упор 22, который ограничивает его осевое смещение. На верхней ветви каната 11 имеется упор 23 для ограничения поворота барабана 10. Бурильная машина работает следующим образом. Двигатель I через редуктор 2 приводит во вращение хвостовик 5 бурового, инструмента. Если усилие подачи равно Р, то букса 8 находится в крайнем нижнем положении и звенья 16 удалены так, что кулачок при вращении своим профилем не достигает роликов 19. При этом бурильная машина работает во вращательном режиме. Если в процессе бурения буровой инструмент встретит более крепкие породы, скорость бурения падает. При этом податчик, стремясь обеспечить заданную скорость йодачи, смещает бурильную машину относительно хвостовика, сжимая пружину 18. При этом усилие подачи возрастает и превышает величину Ро,после чего канат 11 повернет барабан 10, закручивая пружину 12. Вместе с барабаном 10 вращается червяк 9, который через блок шестерен 7 обеспечивает смещение вверх буксы 8. При этом звенья 16 и 17 смещаются к оси хвостовика 5. Это приводит к тому, что вращающийся кулачок 20 верхней частью профиля начинает воздействовать на ролики 19. Так как перемещение вниз буксы 8 исключено из-за применения само ормозящего механизма (червячной передачи),то отход роликов от оси хвостовика 5 вызывает взвод бойка 15 и сжатие пружины 18. В верхней точке профиля кулачка 20 ролики 19 срываются, и боек 15 под действием пружины 18 наносит удар по хвостовику 5. Далее процесс повторяется. При этом бурильная мащина обеспечивает ударно-вращательный режим бурения. При возрастании крепости породы усилие подачи растет, что увеличивает высоту взвода бойка 15 и энергию единичного удара. При усилии подачи Р бурильная машина обеспечивает ударно-врашательный режим работы с максимальной энергиейудара. При встрече при бурении рыхлых пород выключение ударного узла и переход из режима ударно-вращательного бурения в режим вращательного происходит в обратном порядке. По окончании бурения механизм подачи реверсируется в сторону раскручивания пружины 12. Это обеспечивает выключение ударного узла. Как только упор 14 дойдет до корпуса 3, усилие извлечения инструмента будет приложено непосредственно к корпусу. Предложенная бурильная машина обеспечивает не только автоматический переход с одного режима бурения на другой, но и позволяет регулировать усилие подачи инструмента в зависимости от крепости пород. Формула изобретения 1.Бурильная машина, включающая силовой привод, буровой инструмент с хвостовиком, корпус, внутри которого размещен боек, связанный с буксой шарнирно соединенными звеньями, которые имеют возможность бзаимодействия с дисковым кулачком, и податчик, отличающаяся тем; что, с целью обеспечения автоматического включения бойка и регулирования ударной мощности в зависимости от усилия подачи, бурильная машина имеет самтормозящий механизм который кинематически связан с податчиком, и букса установлена с возможностью осевого смещения по хвостовику бурового инструмента к выполнена с зубчатой рейкой на боковой поверхности для взаимодействия с самотормозящим механизмом. 2.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что самотормозящий механизм выполнен из шестерни и червяка, при этом червяк связан с корпусом машины через упругий элемент, а зубцы шестерни контактируют с зубчатой рейкой. 3.Машина по п. 1, отличающаяся тем, что между бойком и кулачком установлена пружина. .

5-6

20.

5-6

}6

W