Опорное устройство бурового станка Советский патент 1981 года по МПК E21B15/00 E21B3/00 

(54) ОПОРНОЕ УСТРОЙСТВО БУРОВОГО СТАНКА

Изобретение относится к области горной промышленности, в частности к опорным устройствам для буровых станков. Известна буровая установка, состоя щая из бурового станка с опорной рамой, которая выполнена в виде направлякицих, основания, винтового механизм и распорных гидравлических стоек. На направляющих установлена подвижная ка ретка, на которой консольно закреплен буровой станок Г13. Недостатком этой буровой установют является то, что подъем станка по направлянлцим и поворот его на угол к го ризонту производятся вручную. Наиболее близким к изобретению яв ляется опорное устройство бурового станка, включающее установочный узел с направляющими, основанием, распорными стойками и подвижной кареткой, корпус и турель с фиксаторами перемен ного стопорения рамы и вращателя бурового станка 22. Его недостатком является сложность конструкции. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. Дпя этого опорное устройство имеет гидроцилиндры для шагового перемещения каретки по распорным стойкам, зубчатую втулку, полумуфту с внутренними и внешними зубьями,поворотные зубчатые обойьы с рукоятями, при этом зубчатая втулка жестко закреппена на оси турели и через полумуфту кинематически связана с одной из поворотных зубчатых обойм, одна из которых посредством рукояти и переменного по длине рычага скреплена с кареткой, а другая скреплена шарнирно через ру- коять с корпусом гкдроцилиндра шагового перемещения каретки, размещенном в опоре, которая смонтирована на его корпусе. Кроме того, на турели жестко зареплен Г-образиый рычаг с фиксатором м подпружиненным стопором для соединения ее с корпусом. На фиг, 1 представлено опорное уст ройство с размещенным на нем буровым станком; на 4мг. 2 - сечение А-А на фиг. I; на фиг. 3,- вид В на фиг. 2. Опорное устройство состоит из установочного узла, имеющего основание J с распорными стойками - гидродомкратами 2 и направляющи 3, на которых подвижно в продольном направлении установлены каретка 4 и стяжка 5. Нижние концы корпусов распорных гидродомкратов 2 и направляющих 3 выполнены с цилиндрическими хвостовика в 6. Верхние концы направляющих 3 и гнезда основания 1 для их установки оснащены цилиндрическими отверстияNM 7 под хвостовики 6. С помощью соединений хвостовик-отверстие обеспечивается сборка гидродомкратов и направляющих с основанием и их разборка для сокращения размера устройства по высоте при транспортировке бур вого станка или изменении размеров горной выработки по высоте, в которо устанавливается буровой станок. Корпуса гидродомкратов соединены между собой стяжкой 8, их наружные диаметры одинаковы с наружными диаметрами направляющих, а на штоках ус тановлены опорные башмаки 9. Каретка 4 и стяжка 5 выполнены с проушинами 10 и Пи через оси 12 ша нирно связаны между с;обой гидроцилин рами шагового перемещения 13 и 14. Проушина I 1 стяжки 5 имеет возможность поворачиваться вокруг продольной оси направляющей 3 после отсоеди нения от нее гидроцилиндра 13, а кор пус гидроцилиндра 13 установлен подвижно в закрепленной на каретке опоре 15. При этом, с целью исключения трехопорной заделки гидроцилиндра 13 проушина 11 выполнена с продольным в горизонтальном направлении отверстием 16 под ось.12. Направляющие 3 имеют отверстия 17 для попеременного стопорения на них каретки 4 и стяжки 5 при помощи шкво ней 18. В центральном отверстии каретки 4 с возможностью поворота относительно ее оси установлена турель 19, на оси 20 которой жестко закреплены Г-о рааньй рычаг 21 с подпружиненными стопором 22 и фиксатором 23, а также зубчатая втулка 24. Зубчатая втулка 24 через подвижную продольном направлении полумуфту 25 с внутренними и внешними зубьями и укояткой 26 попеременно кинематически связывается с зубчатыми обоймами 27 и 28, установленными в изолированном корпусе 29, который зацентрирован относительно оси 20 турели и имеет возможность поворота вокруг нее. Изоированный корпус 29 исключает заштыбовку блока зубчатых муфт и обеспечивает его смазку. Зубчатая обойма 27 естко установлена в корпусе 29, который оснащен рукоятью 30, шарнирно соединенной через переменный по длине рычаг 31 и гайку 32 с проушинами 33 каретки 4. Длина рычага 31 изменяется за счет его резьбового соединения с гайкой 32, Рукоять 30 выполнена с продольным относительно вертикали отверстием 34, через которое она осью 35 соединяется с рычагом 31. Продольное отверстие обеспечивает возможность поворота корInyca 29 с рукоятью 30 при изменении длины рычага 31. Зубчатая обойма 28 установлена в корпусе 29 с возможностью поворота относительно него и вокруг оси 20 турели и оснащена рукоятью 36, с помощью которой она шарнирно через ось 37 связана с корпусом гидроцилиндра 13. Рукоять 36 выполнена с продольным отверстием 38 под ось 37, обеспечивающим поворот обоймы 28 относительно оси 20 турели при продольных перемещениях корпуса гидроцилиндра 13. Для обеспечения поворотных перемещений рукояти 36 с обоймой 28 корпус 29 выполнен с пазом 39. Кроме того, корпус 29 имеет отверстия 40 под стопор 22, расположение которых увязывается с расположением зубьев обоймы 27 для облегчения взаимосвязи со стопором 22. На турели 19 установлены (}иксаторы 41 и 42, сблокированные между собой двуплечим рычагом 43. На опорном устройстве крепится .буровой станок 44, состоящий из механизма подачи с рамой 45 и гидродомкратом 46 и вращателя 47. Станок 44 рамой 45 устанавливается в направлякщих 48 турели 19. При фиксации на турели 19 фиксатором 42 вращателя 47 относительно опорного устройства гидродомкратом 46 перемещается механизм подачи станка. При фиксации на турели 19 фнксатоIpoM 41 patM 45 относительно опорного 5 устройства гидродомкратом 46 перемещается вращатель и может производить бурение скважин. Работает опорное устройство следующим образом. Опорное устройство с закрепленным в нем и размещенным у основания 1 бу ровым станком устанавливается в горн выработке и прн помощи гидродомкратов 2 и направляющих 3 закрепляется между почвой и кровлей выработки. К гидроцилиндрам.13 и 14 подводится ра бочая жидкость и каретка 4 с установ ленным в турели 19 буровым станком 4 перемещается вверх по направляющих 3 относительно опирающейся на щкворни стяжки 5 на величину хода гидродомкр тов. После выбора хода гидроцилиндров 13 и 14 каретка 4 закрепляется н направляющих 3 своими шкворнями 18, .стяжка 5 подтягивается гидроцилиндра ми 13 и 14 к каретке, крепится шквор нями 18 в новом положении на направляющих 3. Затем каретка 4 с буровым станком 44 аналогичным способом под нимается вверх по направляющим до требуемой высоты расположения бурового станка относительно места бурения скважины. Каналы подвода рабочей жидкости к гидроцилиндру 14 пере крываются, гидроцилиндр I3 отсоединяется от проушины 1) стяжки 5, и пр ущина 11 поворачивается на угол вокруг оси направлякйцей 3 таким Ьбразом, чтобы не мешать смещению корпуса гидроцилиндра 13 вниз. При этом положение каретки 4 с буровым станком 44 удерживается неизменным относительно направляющих 3 с помощью шкворней 18, стяжки 5 и гидроцилиндра 14. Полумуфта 25 рукояткой 26 смещается в крайнее левое положение и обеспечивает кинематическую связь турели с буровым станком 44 через ось 20, зубчатую втулку 24, обойму 27, корпус 29 и рукоять 30, рычаг 31 и гайку 32 с кареткой 4. Затем подводом рабочей Жидкости в порш невую полость гидроцилиндра 13 осуществляется перемещение его корпуса в крайнеее нижнее положение с одновременным поворотом в холостую обойму 28 рукоятью 36 на угол i относит тельно корпуса 29. Полумуфта 25 пере водится в крайнее правое положение, обеспечивая кинематическую связь турели 19 с буровым станком 44 через ,ось 20, зубчатую втулку 24, обой0му 28 и рукоять 36 с корпусом гидро цилиндра 13. При подаче рабочей Ж1гдкости в штоковую полость гидроцилиндра I3 его корпус перемещается в верхнее положение и поворачивает вверх на угол d рычаг 36 с обоймой 28, полумуфтой 25, зубчатой втулкой 24, турелью 19, и буровым станком 44. Перед поворотом станка на угол d. с.топор 22 должен быть выведен из зацепления с корпусом 29. I Если угол бурения скважин превышает угол d , то операция по поворо ту станка осуществляется за несколько переключений блока зубчатых муфт и переключений гидроцилиндра 13. Если буровой станок подготавливается для бурения скважин от горизонтали вниз, .то поворот станка на угол осуществляется движением корпуса гидроцилиндра 13 вниз при крайнем правом положении полумуфты 25, а холостой ход - движением корпуса гидроцилиндра 13 вверх при крайнем левом положении полумуфты 25.Совмещение зубьев полумуфты 25 с впадинами обойм 27 и 28 при перемещении полумуфты влево или вправо обеспечивается смещениями гидроцилиндра 13 при незначительных смещениях (не более половины толщины зуба) обоймы 28. В случае, когда станок установлен на требуемый угол бурения, а впадина обоймы 27 не совместилась с зубьями полумуфты 25, вращают гайку 32 и через резьбовое соединение ее с рычагом 31 поворачивают корпус 29 с обоймой 27 так же на величину, не превышакмцую половины толщины зуба, и переключают полумуфту 25 в левое положеане. Следует отметить, что при переключении вправо .или влево полумуфта обеспечивает обязательную блокировку между собой обеих обойм 27 и 28, так как плавно переходит из одной обойьы в другую, что исключает непроизвольные изменения положения станка по углу к горизонту. Для разгрузки блока зубчатых муфт от действия динамических нагрузок при бурении турель 19 через рычаг 21, стоор 22 с фиксатором 23, корпус 29 и ычаг 31 жестко крепится на карете 4. После установки станка на требуеые высоту и угол бурения гидроцииндр 13 вновь соединяется с проущиой П стяжки 5, а его подводные каалы перекрываются. Установка требуемого положения станка относительно забоя скважины производится перемещением станка относительно опорного устройства с использованием фиксаторов 4) и А2. Фиксатор 42 стопорит вращатель 47 бурового станка 44 на турели 19, Гид родомкратом 46 обеспечивается переме щение рамы 45 механизма подачи к забою или от него относительно опорного устройства до установки требуемого положения станка в выработке. Затем рама 45 фиксатором 41 стопорится на турели, вращатель 47 расстопорива ется и станок подготовлен к ведению буровых работ. Подготовка станка к демонтажу и передвижке производится в обратной последовательности. Предложенное опорное устройство позволяет механизировать вспомогател ные операции по подготовке станка к ведению буровых работ и передвижке на новое место: подъем и опускание по вертикали, установку на требуемые углы и передвижку к забою и от него. Формула изобретения I. Опорное устройство бурового станка, включающее установочный узел с направляющими, основанием, распорными стойками и.подвижной кареткой, корпус и турель с фиксаторами переменного стопорейия рамы и вращателя 8 бурового станка, отличающе-е с я тем, что, с целью упрощения конструкции, устройство имеет гидроцилиндры для шагового перемещения ка- ретки по распорньм стойкам, зубчатую втулку, полумуфту с внутренними и внешними зубьями, поворотные зубчатые обоймы с рукоятями, при зтом зубчатая втулка Жестко закреплена на оси турели и через полумуфту кинематически связана с одной из поворотных зубчатых обойм, одна из которых посредством рукояти и переменного по длине рычага скреплена с кареткой, а другая скреплена шарнирно через рукоять с корпусом гидроцилиндра шагового пе ремещения каретки, размещенном в опоре, которая смонтирована на его корпусе . 2. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что на турели жестко закреплен Г-образный рьиаг с фиксатором и подпружиненным стопором для соединения ее с корпусом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Братченко Б.Ф. и др. Мащины и оборудование для проведения горизонтальных и наклонных горных выра:боток. М., Недра, 1975, с. 140-144. 2.Авторское свидетельство СССР № 604982, кл. Е 21 С 11/00, 1976 (прототип) .