Портальная шахтная буровая установка Советский патент 1982 года по МПК E21D9/10 

(54) ПОРТАЛЬНАЯ ШАХТНАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к портальным и шахтным буровым установкам.

Известна портальная шахтная буровая установка, содержащая платформу, манипуляторы с бурильными машинами, стрелы, опорные балки, силовые цилиндры и колесные пары, смонтированные в кронштейнах, жестко закрепленных на осях, установленных с возможностью поворота на платформе и имеющих шкивы, связанные посредством гибких тяг со шкивами, неподвижно установленными на оси, соединяющей стрелы 1 .

Из-за относительно больших габаритов платформы по высоте .тановка не может быть использована в выработках малого сечения, так как высота портала оказывается недостаточной для пропуска погрузочных и транспортных средств. Конструкция установки не предусматривает изменение габаритов портала по ширине, что не позволяет применить транспортные средства большой грузоподъемности и затрудняет проход установки на закруглениях выработок.

Наиболее близким по.технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является портальная шахтная буровая установка, включающая бурильные машины, манипуляторы с основаниями и вращателями, несущие и опорные балки, ходо-, вые катки, гидроцилиндры механизмов го ризонтального перемещения и подъема, рычаги механизма подъема 2.

Недостатками этой установки являются трудности применения ее в выработках малого сечения и невозможность применения

10 на ней тяжелых буровых машин.

Кроме того, манипуляторы установки не могут выставить буровую машину в положение для бурения скважин под штанговую крепь. Указанные недостатки снижают эффективность работы установки.

Целью изобретения является повышение эффективности работы портальной шахтной буровой установки.

Указанная цель достигается тем, что буровая установка имеет несущую ходовой

20 каток втулку, скрепленную с гидроцилиндрами механизма горизонтального перемещения и размещенную между основанием манипулятора, на котором размещен второй ходовой каток, и вращателем, который жестко скреплен с несущей балкой, при этом указанная втулка имеет фиксаторы для ее фиксации относительно основания и вращателя, а механизм подъема выполнен в виде скрепленных посредством тяги двух комплектов парных шарнирно соединенных с несущей и опорной балками и между собой рычагов и силовых цилиндров, каждый из которых щарнирно соединен с одним (is рычагов и противоположной этому рычагу балкой. Кроме того, фиксатор Втулки относительно основания выполнен в виде силового цилиндра, размещенного с возможностью взаимодействия его штока с отверстием, которое выполнено в основании. Фиксатор втулки относительно вращателя выполнен в виде зубчатого венца, закрепленного на корпусе вращателя, и двух подвижных в осевом направлении валиков, установленных во втулке и имеющих на конце подпружиненные собачки для попеременного взаимодействия с зубцами зубчатого венца, при этом указанные валики соединены переключателем. ПepeRлючaтeль может быть скреплен со штоком силового цилиндра,который установлен во втулке. На фиг. 1 показана буровая установка, общий вид, в положении, когда одна бурильная машина настроена для обуривания забоя, а вторая - для бурения скважин под штанговую крепь; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - буровая установка в транспортном положении; на фиг. 4 - то же в положении портала, вид со стороны бурильных машин. Портальная шахтная буровая установка содержит бурильные головки 1, податчики 2, манипуляторы 3, основания 4 которых закреплены на поворотной части 5 вращателей 6. Корпус вращателя 6 является продолжением несущей балки 7. Каждый вращатель 6 снабжен неподвижной в осевом направлении втулкой 8 ограниченного поворота, несущей с помощью кронштейна 9 ходовой каток 10. Втулка 8 (фиг. 2) имеет прилив 11, в котором установлен фиксатор 12,взаимодействующий с -основанием 4 манипулятора 3 путем зацепления с отверстием 13.Фиксатор 12 может взаимодействовать также и с вращателем 6 путем входа утолщенной части 14 в паз 15. Фиксатор 12 приводится в действие щтоком и порщнем 16 силового цилиндра 17. Цилиндры 17 втулок Д каждого вращателя гидравлически связаны друг с другом. Втулка 8 имеет еще один прилив 18, в котором расположены подвижные в осевом направлении валики 19 и 20, на концах которых закреплены подпружиненные собачки 21 и 22, поочередно взаимодействующие с зубчатым венцом 23, закрепленным на корпусе вращателя 6. Валики 19 и 20 связаны переключателем 24 и перемещаются силовым цилиндром 25 со штоком и поршнем. Цилиндры 25 втулок 8 каждого вращателя так же, как и цилиндры 17, гидравлически связаны друг с другом. На обеих втулках 8 жестко закреплены навстречу друг другу силовые цилиндры 26 механизма горизонтального перемещения. С каждой несущей балкой 7 с помощью механизма подъема связана опорная балка 27. Механизм подъема содержит два комплекта парных рычагов 28, 29 и 30, 31, соединенных шарнирно между собой, с несущей 7 и опорной 27 балками. Комплекты рычагов соединены тягой 32. На рычаге 28 шарнирно закреплен силовой цилиндр 33, шток которого щарнирно соединен с несущей балкой 7, а на рычаге 30 - силовой цилиндр 34, щток которого шарнирно соединен с опорной балкой 27. Вторая пара ходовых катков 35 закреплена на манипуляторах 3. Портальная шахтная буровая установка работает следующим образом. В транспортном виде буровой установки (фиг. 3) механизмы занимают следующее положение. Фиксаторы 12 приведены, в зацепление с отверстиями 13 оснований 4 манипуляторов 3. Собачки 21 и 22 выведены из зацепления с зубчатыми венцами 23. Силовые цилиндры 33 и 34 выключены и механизмы подъема находятся в сложенном состоянии, при этом опорные балки 27 находятся в верхнем положении на кратчайшем расстоянии от несущих балок 7. Штоки силовых цилиндров 26 механизма горизонтального перемещения втянуты в полость цилиндров и ходовые катки 10 и 35 стоят на рельсах. При таком положении механизмов манипуляторы 3, вращатели 6, втулки 8 и силовые цилиндры 26 образуют жесткую раму. В таком виде установка перемещается к забою и от забоя. Портал образуется следующим образом. С помощью силовых цилиндров 25 собачки 21 приводятся в зацепление с зубчатыми венцами 23 для того, чтобы исключить частичное боковое опрокидывание установки в момент ее подъема. Включаются вращатели 6, при этом приходят во вращение корпуса вращателей и выполненные с ними заодно несущие балки 7, разворачивая опорные балки 27 относительно поворотной части 5, манипуляторов 3 и втулки 8 в сторону бортов выработки. Как только опорные балки 27 коснутся почвы выработки, включаются силовые цилиндры 33 и 34 механизмов подъема и силовые цилиндры 26 механизма горизонтального перемещения, которые перемещают несущие балки 7 вверх и в стороны, образуя портал. С помощью поршней 16 силовых цилиндров 17 фиксаторы 12 выводятся из зацепления с отверстиями 13 и вводятся утолщенной частью 14 в зацепление с пазами 15 вращателей 6, обеспечивая таким образом взаимодействие их с манипуляторами 3. В положении портала производится обуривание забоя, бурение скважин под штанговую крепь (фиг. 1) и пропуск погрузочно-транспортных средств (фиг. 4). Ликвидация портала и перевод установки в транспортное положение производится следующим образом. Податчики 2 и манипуляторы 3 складываются. С помощью вращателей 6 манипуляторы 3 устанавливаются так, чтобы ходовые катки 35 находились в одной плоскости и на одном уровне с катками 10. Фиксаторы 12 выводятся из зацепления с пазами 15 и вводятся в зацепление с отверстиями 13. Собачки 21 выводятся, а собачки 22 вводятся в зацепление с зубчатыми венцами 23, предохраняя установку от опрокидывания при складывании. Включаются силовые цилиндры 26, сближая между собой несущие балки 7 и манипуляторы 3 до отказа. Силовые цилиндры 33 и 34 включаются на спуск и катки 10 и 35 становятся на рельсы, а опорные балки 27, отрываясь от почвы, максимально приближаются к несущим балкам 7. Включаются вращатели 6 и несущие балки 7 разворачивают опорные балки 27 от бортов вверх до тех пор, пока они не займут положение над податчиками 2, располагающимися между рельсами. Выбирая момент включения силовых цилиндров 26, 33 и 34, можно варьировать щирину и высоту портала. Так, например, для получения максимальной его щирины цилиндры 33 и 34 должны быть включены до начала касания несущих балок 27 почвы выработки. Установка имеет мёньщие габариты, ее можно применять для бурения шпуров под анкерную крепь, на ней можно использовать тяжёлые буровые мащины. Формула изобретения 1. Портальная щахтная буровая установка, включающая бурильные мащины, манипуляторы с основанияминвращателями, несущие и опорные балки, ходовые катки, гидроцилиндры механизмов горизонтального перемещения и подъема, рычаги механизмов подъема, отличающаяся тем, что, с целью сокращения габаритов, буровая установка имеет несущую ходовой каток втулку, скрепленную с гидроцилиндрами механизма горизонтального перемещения и размещенную между основанием манипулятора, на котором размещен второй ходовой каток, и вращателем, который жестко скреплен с несущей балкой, при этом указанная втулка имеет фиксаторы для ее фиксации относительно основания и вращателя, а механизм подъема выполнен в виде скрепленных посредством тяги двух комплектов парных щарнирно соединенных с несущей и опорной балками и между собой рычагов и силовых цилиндров, каждый из которых щарнирно соединен с одним из рычагов и противоположной этому рычагу балкой. 2. Буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что фиксатор втулки относитель о основания выполнен в виде силового цилиндра, размещенного с возможностью взаимодействия его щтока с отверстием, которое выполнено в основании. 3. Буровая установка по п. 1, отличающаяся тем, что фиксатор втулки относительно вращателя выполнен в виде зубчатого венца, закрепленного на корпусе вращателя, и двух подвижных в осевом направлении валиков, установленных во втулке и имеющих на конце подпружиненные собачки для попеременного взаимодействия с зубцами зубчатого венца, при этом указанные валики, соединены переключателем. 4. Буровая установка по п. 3, отличающаяся тем, что переключатель скреплен со штоком силового цилиндра, который установлен во втулке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 361278, кл. Е 21 С 11/02, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 353033, кл. Е 21 С 11/02, 1971 (прототип).