Механизм подачи бурильной машины Советский патент 1981 года по МПК E21B44/02 

(54) МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ БУРИЛЬНОЙ МАШИНЫ

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для подачи бурильных машин.

Известен механизм подачи, в котором подвижный элемент (клапан) соединен пружиной с корпусом машины 1.

Недостатком этого механизма является высокий уровень вибрации.

Наиболее близким к предлагаемому по технической суш.ности и достигаемому результату является механизм подачи бурильной машины, включающий подаюш,ий пневматический цилиндр, шарнирно соединенный с виброгасящим устройством, регулятор давления воздуха, шток которого гибкой связью соединен с корпусом бурильной машины 2.

Недостатком известного механизма является невозможность эксплуатации виброгасящего устройства в режиме оптимальной эффективности при бурении горных пород различной крепости, что снижает безопасность работ.

Цель изобретения - повышение безопасности работ за счет снижения уровня

вибрации механизма при бурении горных пород различной крепости.

Указанная цель достигается тем, что регулятор снабжендополнительным пневмоцилиндром с размешенным в нем поршнем, который жестко закреплен на штоке регулятора.

На фиг. 1 показан предлагаемый механизм подачи бурильной машины, общий вид; на фиг. 2 - регулятор механизма подачи бурильной машины, разрез.

Механизм подачи состоит из подающего

10 пневматического цилиндра 1, шарнирно соединенного с виброгасящим устройством 2 через скобу 3. Виброгасящее устройство 2 представляет собой сварную раму на двух направляющих 4, в которых размещены ползуны 5, к последним при помощи стойки 6 и упора 7 крепится бурильная машина 8. Виброизолятором продольных колебаний бурильной машины 8 является канатный амортизатор 9, который одним торцом жестко крепится к раме виброгасящего устрой20ства 2, а другим торцом упирается в упор 7. Виброизолятором вертикальных колебаний является качающаяся рукоятка 10. Регулятор 11 давления воздуха в подающем пневмоцилиндре 1 жестко крепится к виброгасящему устройству 2, а шток 12 регулятора 11 гибкой связью соединяется через упор 7 виброгасящего устройства 2 с корпусом бурильной машины 8. Регулятор состоит из цилиндрического корпуса 13, ниппелей 14 и дополнительного пневмоцилиндра 15 с размешенным в нем польШ штоком 12 с поршнем 16. В корпусе регулятора 13, штоке 12 и дополнительном пневмоцилиндре 15 выполнены щели 17 и 18 и отверстия 19, 20 и 21. Отверстия 21 в штоке регулятора соединяют полость штока с запорщневым пространством 22. Регулятор 11 выходным ниппелем 14 соединяется посредством гибкого шланга с подающим пневмоцилиндром 1. Механизм работает следующим образом. Сжатый воздух из сети через входной ниппель 14 (фиг. 2) и щель 17 поступает в кольцевое пространство между щтоком 12 и корпусом регулятора 13. Часть воздуха из кольцевого пространства поступает через выходной ниппель 14 в подающий пневмоцилиндр 1 (фиг. 1) и создает усилие подачи инструмента бурильной машины к забою. Другая часть воздуха через щель 18 штока 12 и отверстия 21 в штоке поступает в запоршневое пространство 22 дополнительного пневмоцилиндра 15 и создает дополнительное, поджатие виброгасящего устройства 2 к корпусу бурильной машины 8. Нелинейный канатный амортизатор 9 (фиг. 1) эффективно гасит вибрации в некотором интервале усилий нажатия от Р|ДО Fj, в котором жесткость канатного амортизатора минимальна. При забуривании и бурении мягких пород усилие подачи инструмента бурильной машины к забою, устанавливаемое краном подающего пневмоцилиндра 1, меньше, и вследствие значительной жесткости канатного амортизатора виброгасящее устройство недостаточно эффективно гасит продольные колебания. Указанный , недостаток устраняется дополнительным поджатием виброгасящего устройства к корпусу бурильной машины, развиваемого сжатым воздухом в запоршневом пространстве 22 дополнительного пневмоцилиндра 15. При увеличении усилия подачи инструмента к забою до Fi необходимость в дополнительном поджатии виброгасящего устройства к корпусу бурильной мащины отпадает и оно постепенно снижается до нуля за счет пере1 рытия щели 18 корпусом регулятора 13. При дальнейщем увеличении усилия подачи сжатый воздух из запоршневого пространства 22 дополнительного пневмоцилиндра 15 выходит в атмосферу через отверстие 21, полый щток 12, щель 18 и отверстие 19. Во избежание образования воздушной подушки в дополнительном пневмоцилиндре 15 при движении порщня влево воздух из него выталкивается в атмосферу через отверстие 20. При увеличении усилия подачи свыще Fj (при бурении твердых пород жесткость канатного амортизатора резко возрастает, что приводит к снижению эффективности виброгасящего устройства. Ограничение усилия подачи в этом cjjyчае осуществляется перекрытием щели 17 штоком 12 и тем самым ограничивается поступление сжатого воздуха в подающий пневмоцилиндр. Дополнительное поджатие виброгасящего устройства 2 к корпусу бурильной мащины 8, осуществляемое с помощью дополнительного пневмоцилиндра 15, и ограничение усилия подачи при величинах, больших Fz, регулятором 11 обеспечивают высокую эффективность виброгашения колебаний бурильной машины при бурении горных пород различной крепости и позволяет комплектовать виброгасящее устройство одним канатным амортизатором. Формула изобретения Механизм подачи бурильной машины, включающий подающий пневматический цилиндр, шарнирно соединенный с виброгасящим устройством, регулятор давления воздуха, шток которого гибкой св.чзью соединен с корпусом бурильной машины, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работ за счет снижения уровня вибрации механизма при бурении горных пород различной крепости, регулятор снабжен дополнительны.м пневмоцилиндром с размещенным в нем поршнем, который жестко закреплен на штоке регулятора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 91926, кл. Е 21 С 5/14, 1950. 2.Авторское свидетельс--во СССР № 541980, кл. Е 21 С 5/14, 1974 (прототип).

V&