Бурильная машина Советский патент 1981 года по МПК E21B1/14 B25D11/10 

(54) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

i

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования в буровых агрегатах для бурения горных пород различной крепости.

Известны бурильные машины, содержаш,ие привод, корпус, подпружиненный цилиндр с бойком, инструментом и фрикционным тормозом, взаимодействуюш,им с торцовым кулачком 1.

Наиболее близкой по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является бурильная машина, в которой обеспечивается автоматический переход из режима вращательного бурения в.режим ударно-вращательного и наоборот, содержащая привод, корпус, в котором размещены буровой инструмент, подпружиненный инструмент с кулачковым механизмом взвода, имеющим ролик и связанным через подшипниковый узел с устройством подачи 2.

Недостатками известной машины являются низкие КПД и долговечность.

Цель изобретения повышение КПД и долговечности бурильной машины.

Эта цель достигается тем, что кулачковый механизм взвода бойка снабжен штоком -толкателем и гибким элементом, при этом ролик закреплен для взаимодействия с кулачком на штоке-толкателе, который связан с бойком через указанный гибкий элемент, а в корпусе выполнены направляющие для размещения штока-толкателя.

Причем рабочая поверхность кулачка имеет форму цилиндра, сопряженного с конусом, на котором выполнена кулачковая впадина.

На фиг. 1 показана схема бурильной ма,Q шины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Бурильная машина содержит корпус 1, в котором размещен боек 2 с рабочей пружиной 3 и в подшипниковых узлах 4 и 5 15 закреплен хвостовик бурового инструмента 6. Привод (не показан) -через шестерню 7 обеспечивает вращение хвостовика бурового инструмента 6.

Кулачок 8 механизма взвода бойка связан с хвостовиком бурового инструмента 6 20 шлицевым соединением и поджат пружиной 9.

Через подшипниковый узел 10, втулку 11 и тягу 12 кулачок 8 связан с устройством

подачи, например, канатного типа (не показано).

С боковой рабочей поверхностью кулачка 8 через ролик 13 контактирует шток-толкатель 14, который через гибкий элемент (например трос, цепь) 15 связан с бойком 2.

Направляющие ролики 16-18 обеспечивают заданное направление движения гибкого элемента 15, который заключен в кожух 19 для защиты от механических повреждений.

Шток-толкатель 14 размещен в направляющих 20 корпуса 1. На внутренней поверхности корпуса 1 выполнен упор 21.

Рабочая поверхность кулачка 8 имеет форму цилиндра, сопряженного с конусом, на котором выполнена кулачковая впадина 22.

Бурильная машина работает следующим образом.

При бурении торных пород малой крепости усилие подачи невелико и кулачок 8 находится под действием пружины 9 в крайнем верхнем (по чертежу) положении. Ролик 13 обкатывается по цилиндрической части рабочей поверхности кулачка 8 и ударный механизм не работает, т. е. бурильная машина обеспечивает вращательный способ бурения.

При увеличении крепости горной породы возрастает усилие подачи. При этом кулачок 8, преодолевая сопротивление пружины 9, смещается вниз.

При усилии подачи Р| ролик 13 набегает на конусную часть рабочей поверхности кулачка 8 и щток-толкатель 14 по направляющим 20 корпуса 1 смещается вправо. При этом щток-толкатель 14 через гибкий элемент 15 приподнимает боек 2 вверх, сжимая пружину 3. Когда ролик 13 срывается с верхней части профиля кулачка 8, боек 2 наносит удар по хвостовику бурового инструмента 6. В начале конусной части кулачка 8 ход бойка 2 небольшой и энергия удара минимальная.

При усилии подачи P2() кулачок 8 смещается вниз до упора 21, при этом ролик 13 обегает профиль кулачка 8 в наиболее широкой части конуса, ход бойка 2, а следовательно, и энергия удара максимальная.

В диапазоне усилий подачи Pj--Ptбурильная мащина обеспечивает ударно-вращательный способ бурения с автоматическим регулированием энергии удара в зависимости от усилия подачи, которое определяется крепостью горной породы.

По окончании бурения бурильная машина перемещается устройством подачи вверх. При этом кулачок 8 смещается вверх и ударный .механизм отключается. Буровой инструмент 6 вращается до полного извлечения его из скважины.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 570704, кл. Е 21 С 3/12, 1975 (прототип).

л-л

15

Фи&.2