Устройство для бурения шпуров Советский патент 1980 года по МПК E21B19/81 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ ШПУРОВ

1

Из основного авт. св. № 446645 известно устройство для бурения шпуров, включающее привод и штангу с цилиндрической наружной поверхностью, которое выполнено в виде неподвижного диска с подвижными стаканами, снабженными выступами, в которых установлены подпружиненные роликодержатели, причем на неподвижном диске установлены шестеренки, наружное и внутреннее кольца, из которых наружное выполнено с зубчатыми секторами, взаимодействующими с роликодержателями, а внутреннее с профильной поверхностью,, взаимодействующей с выступами стаканов 1.

Однако в этом устройстве регулирование скорости подачи при изменении условий бурения производится путем поворота роликов вручную.

Целью и.зобретения является обеспечение автоматического регулирования скорости подачи бурового инструмента на забой при бурении пород различной крепости.

Для достижения указанной цели устройство снабжено тарировочной упорной пружиной, установленной на штанге к опертой на диск.

На фиг. 1 показан общий вид предложенного устройства; на фиг. 2 - вид по стрелке А фиг. I; на фиг. 3 - .сечение по Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - схема поворота роликов при обозначении прямого и обратного ходов бурового инструмента.

На раме бура 1 с помощью направляющих 2 закреплен диск 3. В радиальных позах диска установлены подвижные стаканы 4, снабженные выступами. В каждом

10 из стаканов установлены роликодержатели 5 с валиком бис роликом 7, соприкасающимся с цилиндрической наружной поверхностью буровой щтанги 8. Поджатие роликодержателей осуществляется через пружину 9 и подшипник 10. На свободном

конце роликодержателя 5 жестко закреплена шестерня 11,. соединенная с одним из зубчатых секторов 12, расположенных на наружном кольце 13, которое установлено на диске 3 и посредством зубчатого сектора 14 связано с шестерней 15. Шестерня 15 закреплена на конце винта 16, соединенного гайкой 17, неподвижно закрепленной на раме бура 1. Подвижные стаканы 4 своими выступами соприкасаются с профильной

поверхностью внутреннего кольца 18, которое черех зубчатый сектор соединено с шестерней 19, укрепленной на диске 3. Между рамой бура I и диском 3 установлена тарировочная упорная пружина 20. Устройство для бурения шпуров работает следующим образом.

Штанга 8 с Цилиндрической наружной поверхностью получает вращение от привода вращателя с постоянным числом оборотов а const. С помощью шестерни 19 и внутреннего кольца 18 подвижные стаканы 4 устанавливают в положение, обеспечивающее заданное усилие сжатия пружин 9 и следовательно, передачу через роликодержатели 5 заданного усилия прижатия роликов 7 к наружной поверхности штапги 8, что в конечной итоге определяет величину осевого усилия, подачи.

С помощью шестерни 15 осуществляк5т поворот наружного кольца 13 и одновременный поворот роликодержателей 5 вокруг осей,в результате чего ролики 7 могут быть установлены под заданным углом по отношению к оси штанги 8. В результате взаимодействия роликов 7 с цилиндрической поверхностью штанги 8 последняя получает осевое перемещение cd скоростью, определяемой из известной зависимости.

. tgf где d - наружный диаметр штанги;

п - число оборотов штанги;

- угол между плоскостью, перпендикулярной к оси штанги, и плоскостью, перпендикулярной к оси вращения ролика.

В исходном положении ролики 7 развернуты на угол (- - Pjnax соответствующий максимальной скорости подачи штанги 8. Перед началом бурения ролики 7 разворачивают на угол (), примерно соответствующий скорости подачи при данных условиях

бурения. Разворот роликов 7 производится посредством перемещения диска 3 вправо (см. фиг. I). При этом перемещающийся вместе с диском 3 винт 16, взаимодействуя с неподвижной гайкой 17, приводится во

вращение и поворачивает шестерню 15, что приводит, как указано выше, к развороту роликов 7 вокруг осей а.

В процессе бурения скорость подачи задается и регулируется автоматически посредством тарированной пружины 20, которая определяет необходимое соотношение усилия и скорости подачи при бурении породы с изменяющейся крепостью.

При- изменении крепости породы изменяется и усилие реакции забоя на буровом

. инструменте. Это усилие, действуя через штангу 8, ролики 7, роликодержатели 5, стаканы 4 и диск 3, сжимает пружину 20. Поэтому при изменении крепости породы изменяется и величина деформации пружины 20, что приводит к перемещению диска 3 вдоль рамы бура 1 и, следовательно, к изменению скорости подачи до величины, соответствующей установившимся условиям бурения.

Формула изобретения

Устройство для бурения шпуров по авт. св. № 446645, отличающееся тем, что, с целью обеспечения автоматического регулирования скорости подачи бурового инструмента на забой, оно снабжено тарированной упорной пружиной, установленной на штанге и опертой на диск.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 446645, кл. Е 21 С 5/00, 15.04.72.

/J