Бурильная машина Советский патент 1982 года по МПК E21B6/02 

(5) БУРИЛЬНАЯ МАШИНА

1

Настоящее изобретение относится к области горного дела, а именно, к устройствам для бурения шпуров и скважин.

Известна бурильная машина, включающая корпус, подающее устройство, дви гатель, редуктор с планетарным дифференциалом, вращатель, ударный узел, инструмент, фрикционный тормоз, в котором, с целью автоматического включения ударного узла и регулирования ударной мощности в зависимости от осевого усилия на инструменте, одна половина фрикционного тормоза связана с планетарным дифференциалом, а другая - с инструментом 1.

Недостатком известного устройства является конструктивная сложность, связанная с использованием планетарного редуктора, фрикционного тормоза. Наличие этих элементов усложняет конструкцию и снижает надежность работы.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату

2

к предлагаемому является бурильная машина для бурения шпуров и скважин, содержащая податчик, вращатель штанги, ударный механизм и приводные двигатели 2.

Недостатком этой бурильной машины является сложность конструкции, связанная с наличием насосов, моторов и регулирующей гидроаппаратуры.

10

Цель изобретения - упрощение конструкции бурильной машины.

Поставленная цель достигается тем, что в бурильной машине для бурения шпуров и скважин, содержащей подат15чик, вращатель штанги, ударный механизм и приводные двигатели, двигатель вращателя и податчик выполнен асинхронного типа с фазным ротором, при этом в цепь роторной обмотки

20 включен приводной электродвигатель ударного механизма.

На чертеже представлена компоновочная схема устройства и схема элск3Sтрического соединения его приводных двигателей. Бурильная машина состоит из карет ки 1 с стрелой 2, направляющей рамы 3, штанги k, вращателя и податчика 5 с двигателем 6, ударного механизма 7 с двигателем 8. Двигател 6 привода вращателя и по датчика 5 выполнен с фазным ротором В цепь роторной обмотки двигателя 6 включен двигателк 8. Двигатель 8 может быть асинхронным короткозамкну тым, асинхронным с фазным ротором, соленоидным или постоянного тока. В последнем случае он должен быть .включен через выпрямитель. Бурильная машина работает следующем образом. Подается напряжение на двигатель 6, Двигатель 6 запускается с пониже ным пусковым током, так как в цепь его роторной обмотки включен двигатель 8, выполняющий в момент пуска функцию реостата. Двигатель 8 так же начинает запуск, но после запуск двигателя 6 останавливается, так ка он получает питание от ротора двига теля 6, Известно, что ЭДС и частота ротора асинхронного двигателя пропо циональны скольжению, поэтому после запуска двигателя 6 на двигателе 8 напряжение составляет 1-5 от номинального и он остается неподвижным. Штанга вращается и подается на за бой вращателем иподатмиком 5-После за буривания и начала бурения момент н валу двигателя 6 возрастает, соответственно увеличивается скольжение частота и ЭДС в его роторе. По достижению определенного значения ЭДС ротора двигателя 6 двигатель 8 начи нает работать, приводя в действие ударный механизм 7.Частота и мощнос ударов изменяются пропорционально у личению скольжения двигателя 8. Кинематические соотношения узла податчикз и вращателя, а также параме ры двигателей могут быть подобраны таким образом, чтобы составляющая момента сопротивления вращению штан ги при бурении изменялась в небольшом диапазоне. Тогда изменение момента нагрузки двигателя 6 будет в основном зависеть от осевого усилия подами. С ростом крепости буримой породы усилие подачи увеличивается, момент и скольжение двигателя 6 растут. Это приводит к увеличению напряжения и частоты на входе двигателя 8. Следовательно ,частота ударов и их мощность увеличиваются. Таким образом в предложенном устройстве автоматическое, включение в работу ударного механизма 6 и автоматическое регулирование частоты и мощности ударов осуществляются без применения каких-либо сложных механических или электрических устройств простым электрическим соединением двух приводных двигателей, Наибольший эффект будет при использовании для привода ударного механизма линейного асинхронного двигателя, так как в этом случае конструкция ударного узла максимально упрощается. По стоимости использование двух двигателей, из которых один с фазным ротором, может бвть соизмеримо с использованием исключаемых узлов, однако надежность предложенного устройства выше и его обслуживание проще. Формула изобретения Бурильная машина, содержащая податчик, вращатель штанги, ударный механизм и приводные двигатели, о тличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, двигатель вращателя и податчика выполнен асинхронного типа с фазным ротором, при этом в цепь роторной обмотки включен приводной электродвигатель ударного механизма . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Авторское свидетельство СССР If 47Й36, кл. Е 21 С 3/28, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР ff 651127, кл. Е 21 С 1/12, 1977 (прототип ),

8