Волновой механизм подачи станка ударно-вращательного бурения Советский патент 1982 года по МПК E21B19/08 

(5) ВОЛНОВОЙ МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ СТАНКА УДАРНО-ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к станкам ударно-вращательного бурения.

Известно подающее устройство к подземным станкам ударно-вращательного бурения.

Это устройство состоит из пневматического двигателя, двухступенчатого редуктора и узла приводной звезды. ,д

Его, недостатком является сложность конструкции и бол.ьшие габариты.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является волновой меха- ( низм подачи станка ударно-вращательного бурения, включающий двигатель, редуктор с волновым зубчатым сателлитом, волновой зубчатой муфтой, генератором волн и корпусом с крышкой l, 20

Его недостатком является сложность конструкции и большие габариты.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в волновом механизме подачи станка ударно-вращательного бурения, включающем двигатель, редуктор с волновым зубчатым сателлитом, волновой зубчатой муфтой, генератором волн и корпусом с крышкой, генератор волн снабг жен роликами, крышка выполнена с выступом, имеющим пазы, а ролики расположены в пазах выступа крышки по внутреннему ободу волнового зубчатого сателлита и волновой зубчатой муфты и образуют с ним рабочие камеры, при этом камеры сообщены посредством радиальных каналов с золотниковыми каналами, которые выполнены соответственг но в выступе крышки и теле генератора волн.

На фиг. 1 представлен механизм подачи станка ударно-вращательного бурения; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 .

Волновой механизм подачи имеет гибкий (волновой) зубчати1Й сателлит 3 g I и гибкую зубчатую муфту 2, выполненные на общем гибком ободе 3, к внутренней поверхности которого на всю длину его образующей прилегают граничные ролики генератора волны 5 . 8 узел генератора волн 5 входят ги кие подшипники 6, роликовые толкатели 7 и граничные ролики 4, Собственно генератор волн 5 снабжен системой распределительных окон и каналов с входом-выходом по 3,В, сообщающихся по торцу с подводящими каналами в крышке 8, а а радиальном направлении - с каналами 9, образованнь1ми в выступе 10 крышки 11. Генератор волн 5 установлен внутри выступа 10 на радиальных подшипниках 12, закрепленных стопорным кольцом 13, и снабжен двумя дорожками эллиптичного про филя, на которые установлены гибкие подшипники 6. Гибкие подшипники 6 передают форму эллиптического профиля через роликовые толкатели 7 и граничные ролики 4 гибкому ободу 3. Роликовые толкатели 7 установлены подвижно в радиальном направле нии в окнах 14, а граничнь1е ролики А установлены подвижно а радиальном направлении в радиальных пазах 15) образованных в выступе 0, Граничные ролики А плотно прилега ют к стенкам своих пазов 15, а с торцов плотно прилегают вместе с гиб ким ободом 3 к крышке 11 и к торцу выходного вала 16 волновой зубчатой муфты 2, Пространство между соседни ми граничными роликами -образует р бочую камеру 17 переменного сечения Зубчатый сателлит 1 находится в зацеплении с неподвижным жестким зуб чатым колесом 18, закрепленным в ко пусе 19 штифтами 20. В корпусе 19 н радиальных подшипниках 21 с втулкой 22 и гайкой 23 установлен выходной вал 16 волновой зубчатой муфты 2. Подшипники 21 закрыты крышкой с уплотнением 25. На выходному валу 16 установлена приводная звезда 2б, закрепленная шпонкой 27. Генератор волн 5 выполняет функции золотника с своими диаметрально парными золотниковыми окнами 28 и 2 Волновой зубчатый сателлит 1, на ходясь в зацеплении с неподвижный зубчатым колесом 18 и имея меньшее число зубьев, определяет передаточное число механизма подачи. 4 Волновая зубчатая муфта 2 выполнена с специальной коррекцией зацепления и имеет широкие впадины между зубьев как в жестком зубчатом венце так и в гибком венце. При этом гибкий и жесткий венцы муфты 2 имеют равное число зубьев,поэтому она передает на выход только крутящий момент В целом, в волновой зубчатой передаче 1 и 18 с муфтой 2 и 16 постоянно находится в зацеплении большое число зубьев, что обеспечивает ее высокую нагрузочную способность. Кроме того, она характеризуется малыми скоростями скольжения в зацеплении и малыми нагрузками на опоры, что повышает ее надежность в эксплуатации . Механизм передачи работает следущим образом. При подаче энергоносителя (сжатого воздуха ) по стрелке Б происходит его распределение через диаметрально парные золотниковые окна 28 и радиальный каналы 9 в диаметрально парн.ые рабочие камеры 17, показанные на фиг. 2 стрелками давления и результирующими силами Р. Гибкий обод 3 с гибким зубчатым сателлитом 1 начнет перемещаться относительно зубчатого венца неподви-кного колеса 18, при этом его верхняя полуволна перемещается вправо, а нижняя полуволна перемещается влево как поршни, т.е. по направлению действия результирующих сил Р. В это же время отраб(зтанный энергоноситель из других диаметрально парных камер 17 через радиальные каналы 9 и другие диаметрально парные золотниковые окна 29 выходит по стрелке В. За один цикл гибкий обод 3 повернется на угол, соответствующий разнице между неподвижным ;|убчатым колесом 18 и гибким зубчатым сателлитом 1. Это угловое движение через гибкую зубчатую муфту 2 передается выходному валу 16 и приводной звезде 2б, которая тянет цепь. Одновременно бегущие полуволны гибкого обода 3 через граничные ролики 4, роли ковые толкатели 7 и гибкие подшипники 6 передают усилия эллиптичным профилям генератора волн 6, который за один цикл углового перемещения обода 3 делает один полный оборот. Реверс осуществляется переключением подачи энергоносителя в канале 5 против стрелки 8, соответствующие диаметрально парные золотниковые окн 29, через радиальные каналы 9 в диаметрально парные рабочие камеры (показаны без стрелок давления ). И тогда верхняя полуволна гибкого обода 3 с зубчатым сателлитом 1 начнет перемещаться влево, а нижняя полуволна - вправо, т.е.против указанных направлений -сил Р. Угловое перемещение сателлита 1 через гибкую муфту 2 передается выходному валу 16. И вал 16 с звездой 26 начинает вращаться в противоположную сторону. При этом генератор 5 под действием бегущих полуволн обода 3 через граничные ролики 4, роликовые толкатели 7 и гибкие подшипники 6 начинает вращать ся также в противоположном направлении . Прямое и обратное вращение выходно го вала 1б с приводной звездой 2б и цепью соответствует надвиганию на забой каретки с вращателем бурового (станка или его отходу от забоя, так как каретка присоединена к движущейся цепи приводной звезды 26. Момент пары результирующих сил, пропорциональных большой площади осе вого сечения гибкого обода, многократно увеличен большим передаточным отношением волнового зацепления, что создает на выходе механизма подачи большую силу тяги. Данный механизм подачи может быть эффективно использован как встроенны в колеса мотор-редуктор для самоход ных шасси подземных горных машин, в 10 .6 том числе и для самоходных буровых тележек. Вес самоходных шасси снизится за счет исключения крупногабаритных и тяжелых бортовых редукторов с приводами и их несущими рамами в существующих машинах. Волновой механизм подачи прост в изготовлении и не требует специальной технологической юснастки. Формула изобретения Волновой механизм подачи станка ударно-вращательного бурения, включающий двигатель, редуктор с волновым зубчатым сателлитом, волновой зубчатой муфтой, генератором волн и корпусом с крышкой, отличающийс я тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения габаритов, генератор волн снабжен роликами, а крышка выполнена с выступом, имеющим пазы, а ролики расположены в пазах выступа крышки по внутреннему ободу волнового зубчатого сателлита и волновой зубчатой муфты и образуют с ним рабочие камеры, при этом камеры сообщены посредством радиальных каналов с золотниковыми каналами, которые выполнены соответственно в выступе крышки и теле генератора волн. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР tf 638720, кл. Е 21 С 29/2, 1976 (прототип ).