Станок для бурения взрывных скважин Советский патент 1980 года по МПК E21B3/00 

(54) СТАНОК ДЛЯ БУРЕНИЯ ВЗРЫВНЫХ СКВАЖИН Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам для бурения взрывных скважин. Известны буровые станки, включающие мачту с размеш,енными в ней лебедками подачи с приводом от гидродвигателя, компенсаторы, блоки, скрепленные с верхней и нижней частями мачты и с вращателем, размещенный на блоках и барабанах лебедки канат, образующий сбегающие и набегающие ветви, устройство для устранения слабины каната (1). Недостатком указанных буровых станков является то, что нижние блоки и лебедки подачи жестко скреплены с нижней частью мачты, и вертикальные низкочастотные колебания бурового става, возникающие вследствие качения долота по забою, через канат переходят на нижнюю часть мачты и далее на буровой станок, так как мачта жестко с ним связана, вызывая разрущение элементов мачты и станка и усиливаясь при резонансе. Это приводит к тому, что долото отрывается от забоя, снижается производительность процесса бурения. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату из известных является станок для бурения взрывных скважин, включающий вращатель с буровым ставом, лебедку с приводом, щарнирно скрепленный с основанием мачты рычаг, блоки, скрепленные с верхней частью мачты, вращателем и рычагом, размещенный на блоках и барабанах лебедки канат, образующий сбегающую и набегющую ветви Недостатком бурового станка является то, что возникающие при качении долота по забою сквал ины вертикальные низкочастотные колебания бурового става усиливаются, вызывая резонансные явления на станке, снижая его эксплуатационную надел ность и уменьшая время контакта долота с забоем скважины. Целью изобретения является стабилизация заданного усилия подачи при бурении с одновременным снижением вертикальных низкочастотных колебаний бурового става с использованием гидравлического привода лебедки. Указанная цель достигается тем, что станок снабжен связанным с основанием мачты гидравлическим цилиндром с гидравлическим аккумулятором, причем шток гидравлического цилиндра связан с рычагом, а полость гидравлического цилиндра - с полостью гидравлического привода лебедки, На чертеже представлена схема станка для бурения взрывных скважин. Станок включает буровой став 1 с долотом 2, вращатель 3, лебедку 4 с гидравлическим ириводом 5. С основанием 6 мачты 7 шарнирно скреплен рычаг 8, имеющий ось вращения 9. Блоки 10-13 скреплены с верхней частью 14 мачты 7, вращателем 3 и рычагом 8. Канат 15, образующий при бурении сбегающую 16 и набегащую 17 ветви, размещен на блоках 10-13 и барабанах 18 лебедки 4. С полостью гидравлического привода 5 лебедки 4 связана порщневая полость 19 гидравлического цилиндра 20, имеющего ось вращения 21, шток 22 которого щарнирно связан с рычагом 8. К поршневой полости 19 гидравлического цилиндра 20 подключается гидравлический аккумулятор 23. Станок работает следуюшим образом. Усилие на буровом ставе 1, закрепленном во вращателе 3, создается за счет усилия в набегающей ветви 17 каната 15, развиваемого лебедкой 4 подачи и полиспастности в блоках 12 и 13, размещенных на вращателе и рычаге 8 соответственно. Указанные усилия на блоках 13, размещенных на рычаге 8, уравновешиваются усилием от гидравлического цилиндра 20, передаваемого на рычаг 8, который имеет ось 9 вращения. Это достигается тем, что линия действия силы гидравлического цилиндра 20, имеющего ось вращения 21, может образовывать различный угол с рычагом 8, поворачивающимся вокруг оси 9, что изменяет величину плеча приложения силы, а следовательно, и величину момента на рычаге. При изменении усилия в канатах подачи вследствие наличия низкочастотных вертикальных колебаний бурового става величина изменения усилия, приходящаяся на рычаг 8 и связанный с ним гидравлический цилиндр 20, будет в я - 1 раз больше, чем на лебедке 4 подачи (где п - кратность полиспаста). При данном варианте исполнения станки (при ) усилие на рычаге будет в 3 раза большим, чем на лебедке подачи. При возрастании усилий в ветвях подачи каната 15 рычаг 8 поворачивается округ оси 9, уменьшая усилия в канатах увеличивая давление рабочей жидкости поршневой полости 19 гидравлического илиндра 20, жидкость под повышенным авлением поступает в гидравлический акумулятор 23, соединенный с поршневой олостью 19 гидроцилиндра 20, давление в оршневой полости 19 уменьшается. Таким образом, заданное усилие подачи бурового става восстанавливается. b связи с тем, что величина изменения силий на рычаге 8 кратна нолиснастности, меется возможность выбрать упругий элеент 24 гидравлического аккумулятора 23. Данное конструктивное рещеиие станка ля бурения взрывных скважин позволяет снизить вертикальные низкочастотные колебания бурового става, обеспечивает стабилизацию заданного усилия подачи, а увеличивает производительность стайка и повышает надежность его рабочих узлов. Формула изобретения Станок для бурення взрывных скважин, включащий вращатель с буровым ставом, лебедку с приводом, щарннрно скрепленный с основанием мачты рычаг, блоки, скренленные с верхней частью мачты, вращателем и рычагом, размещенный на блоках и барабанах лебедки канат, образующий сбегающую и набегающую ветви, отличающийся тем, что, с целью стабилизации заданного усилия подачи при одновременном снижении вертикальных низкочастотных колебаний бурового става с использованием гидравлического привода лебедки, станок снабжен связанным с основанием мачты гидравлическим цилиндром с гидравлическим аккумулятором, причем шток гидравлического цилиндра связан с рычагом, а полость гидравлического цилиндра - с нолостью гидравлического нривода лебедки. Источники информации, нринятые во внимание при экспертизе 1.Григубов Н. М. и др. Станки, технология и экономия шарошечного бурения. М., «Недра, 1975, с. 14У. 2.Авторское свидетельство СССР № 421758, кл. Е 21В 3/00, 11.01.73.

1