Вращатель бурильной машины Советский патент 1980 года по МПК E21B3/02 

1

Изобретение относится к области горной промьишенности, в частности к бурильным машинам вращательного и вращательно-ударного действия, предназначенным для бурения взрывных 5 скважин в горных породах.

Известен планетарный вращатель бурильного механизма, содерх ащий рабочую зубчатую пару внутреннего зацепления с разницей в числах зу- 10 бьев, равной единице, и круговым профилем зубьев.Большое колесо рабочей пары вращателя неподвижно,а малое совершает планетарное движение и передает крутящий момент на шпиндель. посредством зубчатой пары внутреннего зацепления .

Недостатком устройства является то, что передаточное отношение такогс вращателя отношение СКОРОСТИ вра-20 щёния планетарно подвижного колеса вокруг своей оси к скоростивращения шпинделяJ всегда меньше единицы или равно ей, поэтому крутящий момент на шпинделе всегда меньше момента на 25 малом колесе.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является вращатель бурильной машины, включающий корпус, боль- ЗО

шое и малое зубчатые колеса внутреннего закрепления, образующие рабочие камеры переменного объема, причем большое колесо выполнено с дополнительньм внутренним зубчатым венцом, а малое колесо расположено соосно шпинделю с буровым инструментом 2, Его недостатком является недостаточная скорость бурения из-за пониженного крутящего момента на шпинделе. Передаточное отношение такого вращателя определяется зависимостью:

. 1

г ./

24

(2ь-)

где т-г - число зубьев малого колеса ; zn - ЧИСЛО передаточных зубьев

большого колеса; z - число зубьев задней крышки.

Целью изобретения является увеличение скорости бурения за счет повышения крутящего момента на шпинделе.

Для достижения указанной цели шпиндель вращателя снабжен наружнвлм зубчатым венцом, который кинематически связан с дополнительным внутренним зубчатьм венцом большого

колеса, а малое колесо прикреплено к корпусу.

йа фиг.1 показан вращатель бурильной машины, в разрезе; на фиг.2 сечение А-А на фиг.1. . .

Вращатель содержит размещенные в корпусе 1 большое 2 и малое 3 зубчатые колеса внутреннего зацепления, причем малое колесо соосно корлусу и прикреплено к нему с помощью, штифтов 4. На внутренней поверхности большого колеса 2 подвижно посажены ролики-зубья 5. Контактирующие зубья большого и малого колес образуют рабочие камеры 6 и 7 переменного объема.

Один торец большого колеса 2 снабжен дополнительным внутренним зубчатым венцом 8, кинематически взаимосвязанным с наружнымзубчатым венцом 9 шпинделя 10. На другом торце большого колеса Между роликами-зубьями 5, выполне сы радиальные пазы 11, а на примыкающей к этому торцу внутренней поверхности корпуса 1 по окружности выполнены две группы чере дующихся осевых равнорасположенных каналов, одна из которых 12 сообщается с камерой подвода 13, а другая группа 14 через каналы 15 - с камерой отвода 16. Число каналов в каждои группе равно 1ислу зубьев малого колеса 3.

Размещаемый в шпинделе 10 буровой инструмент удерживается от выпадания буксой 17.

Работает вращател.ь следующим образом.

Текучая среда из сети поступает в камеру подвода 13 и по каналам 12 подается к половине сообщающихся с ними nasoB 11 и к расширяющимся рабочим камерам 6, При этом камеры 7 уменьшающегося объема половиной пазов 11 и сообщенными с ними канала-, ми соединяются с.камерой отвода 16.

Большое колесо 2, воспринимая половиной своей рабочей поверхности давлйние текучей среды, совершает планетарное движение. При этом оно зацепляется с неподвижным малым колесом 3 и одновременно посредством .зубчатого венца 8 - с зубчатым венцом 9 шпинделя 10, сообщая последнему вращение.

Передаточное отношение предложе ного вращателя определяется по формуле :

tl i--

24

)

где Zn и Z , - то же, что и в прото типе;

Z4 - число зубьев шпинделя. Выполнение вращателя бурильной машины по кинематической схеме, в которой шпиндель снабжен наружным зубчатым венцом, кинематически взаимосвязанным с дополнительным внутренним зубчатым венцом большого колеса, а

малое колесо прикреплено к корпусу, позволяет в 1,4-2 раза увеличить передаточное отношение вращателя в . сравнении с прототипом и соответственно повысить крутящий момент на шпинделе. .

, Повышение крутящего момента на шпинделе позволяет увеличить усилие подачи бурильной, машины, обеспечить .более эффективное скалывание гребешков породы на забое шпура и повысить

.скорость бурения.

Формула изобретения

Вращатель бурильной машины, включающий корпус, большое и малое зубчатые колеса внутреннего зацепления, образующие рабочие камеры переменного объема, причем большое колесо выполнено с дополнительным внутренним зубчатым венцом, а малое колесо расположёно соосно шпинделю с буровым инструментом, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью увеличения скорости бурения за счет повыагения крутящего

момента на шпинделе, он снабжен наружным зубчаты - венцом, который кинематически связан с дополнительным внутренним зубчатым венцом большого колеса, а малое колесо прикреплено к корпусу.

Источники информации,

принятые во внимание при зксперТкэе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 277677, кл. Е 21 С 3/04, 29.08.66.

2,Авторское свидетельство СССР № 585276, кл. Е 21 С 1/12, 16.09.75

(прототипj.