Манипулятор для буровых машин Советский патент 1982 года по МПК E21D9/10 

(5) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ БУРОВЫХ МАШИН

I

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к манипуляторам для буровых машин.

Известен манипулятор для буровых машин, включающий стрелу, шарнирно соединенную с опорной стойкой и кронштейном, несущим буровую машину l I.

Его недостатком является сложность конструкции, большие габариты.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является манипулятор для буровых машин, включающий опорную стойку, последовательно соединенную с помощью шарнирных узлов со стрелой и кронштейном, приводные двигатели вращения стрелы относительно стойки и кронштейна относительно стрелы Г21

К его недостаткам следует отнести большие габариты.

Цель изобретения - уменьшение га баритов манипулятораЦель достигается тем. что в манипуляторе на концах стойки, стрелы

И кронштейна установлены поворотные стаканы, соединенные посредством кардана, при этом каждый стакан кинематически связан с приводным двигателем.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2, 3 5. 6 и 7 - характерные варианты работы манипулятора.

Манипулятор состоит из опорной стойки 1, стрелы 2 и кронштейна 3« Стрела 2 с опорной стойкой 1 и кронштейном 3 соединены при помощи карданных шарниров Ц, вилки которых жестко соединены с опорной стойкой 1 , стрелой 2 и кронштейном 3 и расположены внутри поворотных стаканов 5, 6, 7 и 8. Стаканы 5 и 6, 7 и 8 размещены попарно скошенными торцами друг к другу между торцами опорной стойки 1 и стрелы 2 и между торцами стрелы 2 и кронштейна 3- Все стаканы имеют одинаковую конструкцию и представляют собой цилиндрические 391 кулачки. Каждый из стаканов 5. б, 7 и 8 имеет соответственно индивидуальный привод 9, 10. 11 и 12. Манипулятор для буровых машин действует следующим образом. При работе привода 9 происходит вращение стакана 5 относительно своей оси. Скошенный торец стакана 5 перемещается по такому же торцу стакана 6 и отклоняет ось стрелы 2 отно- 10

сительно оси опорной стойки 1 на угол, определяемый величиной взаимно го разворота стаканов 5 и 6. Для ускорения отклонения и придания необходимого угла наклона в пространстве оси стрелы 2 относительно оси опорной стойки 1 возможно вращение стакана 6 относительно стакана 5 в ту же или обратную сторону с такой же или йной скоростью при помощи привода 10, 20 размещенного в стреле 2. От проворачивания стрелы 2 вокруг своей оси предохраняет карданный шарнир ,связывающий ее с опорной стойкой 1. Аналогично может происходить откло нение оси кронштейна в пространстве относительно оси стрелы 2 на заданный угол при помощи вращения стаканов 7 и 8 от соответствующих приводов П и 12. Возможна раздельная и совместная работа приводов 9, Ю, 11 и 12 и соответственно связанных с ними стаканов 5. 6, 7 и 8 с различными скоростями и в разных направлениях, что создает следующие основные наиболее характерные варианты работы манипуля торов, показанные на фиг. 2 и 3Вариант 1. Как показано на фиг.З стаканы 5 и 6, 7 и 8 с помощью приво дов принимают исходное положение. Стрела 2 и кронштейн 3 располагаются на одной оси со стойкой 1. При работ в таком положении бурится только один шпур в центре забоя, перпендикулярный плоскости бурения. Все последующие варианты работы манипулятора рассматриваются относительно этого варианта. В дальнейшем манипулятор показан схематично. Вариант 2 (фиг. 3). Стаканы 5. 6 и 7 остаются в положении, показанном на фиг. 2, а стакан 8 с помощью привода поворачивается на 180 относительно исходного положения. При этом положение опорной стойки 1 и стрелы 2 останется без изменения, а кронштейн 3 разворачивается вверх на опр

стающие шпуры, а также обеспечивает веерное обуривание забоя по окружности большого диаметра. Положение, показанное на фиг. 4 , получится, если 15 стаканы 5, 7 и 8 остаются в исходном положении, а стакан 6 поворачивается яа t80 . Для обеспечения перемещения стрелы манипулятора по окружности необходимо поворачивать совместно стаделенныи угол, зависящий от угла среза стаканов 7 и 8. Для обеспечения веерного обуривания забоя необходимо поворачивать стаканы 5 и 6 с помощью соответствующих приводов в одну сторону на ЗбО с промежуточными остановками (например, через каждые 90) для бурения. Вариант 3 (фиг. 4). Аналогиченпредыдущему и позволяет бурить восканы 5 и 6 в одном направлении. Изменяя относигельный разворот стаканов 5 и 6 между собой, можно изменять диаметры окружностей, по которым бурят шпуры. Вариант (фиг. 5) Для получения этого положения необходимо стаканы 5, 7 и 8 оставить в исходном положении, а стакан 6 повернуть на I8o повернуть на Для поворота кронштейна 3 манипулятора необходимо стаканы 7 и 8 вращать с равными скоростями в разные стороны. Вариант 5 (фиг. 6). Чтобы получить положение, показанное на фиг. 6, необходимо стаканы 5 и 8 оставить в исходном состоянии, а стаканы 6 повернуть соответственно на этом случае можно бурить только один шпур. Если обеспечить совместное вра« сторону на ЗбО- стаканов 5 и 6, получим комплект шпуров расположенных по окружности и перпендикулярных плоскости бурения. Если стаканы 6 и 7 поворачивать на углы, 180, то получим возможменьшие чем ность бурить шпуры по концентрическим окружностям. Вариант 6 (фиг. 7). Для бурения вертикальных шпуров в кровлю и почву, а также для бурения шпуров в бок (при нарезке новых выработок) используется схема, показанная на фиг. 7Для ее обеспечения необходимо стаканы 5 и 7 оставить в исходном положении, а стаканы 6 и 8 повернуть на 180. Эт.м обеспечим бурение вертикальных шпуров в кровлю. Для бурения шпуров в бок необходимо втулки 5 и 6

совместно повернуть в одну сторону на 90, а для бурения вертикальных шпуров в почву - на 180°.

Предлагаемая конструкция обладает простотой, так как манипулятор для бурильных машин выполнен с применением минимального числа звеньев со встроенными приводами, что значительно повышает его компактность и жесткость. .

Благоприятное.соотношение действующих усилий позволяет применить электропривод, расположенный соответственно внутри опорной стойки, стрелы и кронштейнов, сокращающий время на подготовку бурения шпуров за счет быстрого перевода манипулятора из одного положения в другое. Предлагаемая конструкция манипулятора не нуждаетбя в уравновешивающих и тормозных устройствах. Возможность применения электропривода в манипуляторе может расширить область их использования в стесненных условиях.

Формула изобретения

Манипулятор для буровых машин, включающий опорную стойку, последовательно соединенную с помощью шарнирных узлов со стрелой и кронштей-j ном, приводные двигатели вращения стрелы относительно стойки и кронштейна относительно стрелы, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов манипулятора, на концах стойки, стрелы и кронштейна установлены поворотные стаканы, соединенные посредством кардана,при этом каждый стакан кинематически связан с приводным двигателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5 6

и

218

.

р-