Вращатель бурового станка Советский патент 1982 года по МПК E21B3/02 E21B17/03 

(-54) ВРАЩАТЕЛЬ БУРСРВПГО СТАНКА

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к вращателям буровых станков.

Известен буровой станок, включающий вращатель с центральным каналом в шпинделе ОЛЯ nooBocia через став штанг к забойному оборуцованию сжатого воздуха и воды ij.

в этом станке сжатый воздух и вода подаются в центральный канал шпинделя ведущего патрона специальной муфтой, встроенной межцу вращателем и ведущим патроном, и в Виде возаушн« -водяной смеси транспортируются по буровым штангам К пневмоударнику. При эгом имеют место потери сжатого воздуха из-за неплотности .резьбового соединения штанг в сгаве, что Ведет К снижению ударной моишойти пневмруд ника и, следовательно, к снижению скорости бурения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому ре,а ультату является вращатель бурового

станка, включающий шпиндель с центральным каналом, сообщенным с каналами для подвода в став. штанг сжатого воздуха и воды Д.

Недостатком этого вращетеля является ,то, что в.нем велики по,тери сжатого воэсуха в резьбовых соединениях става штанг.

Цель изобретения - сокращение потерь сжатого воздуха.

Для достижения поставленной цели вращатель бурового станка, включающий Шпиндель с центральным каналом, сообщенным с каналами для подвода в став штанг сжатого воздуха и воды, установленным в центральном канале шпинделя шнеком с винтовой лопастью, направленной в сторшу его рабочего вращения, при этом каналы для подвода воды в шпинделе выполнены наклонно к его продольной оси

20 под острым углом к его касательной.

На ч}иг. I приведен буровой станок пневмоударногр бурения оля подземных горных работ, общий вид; на фиг. 2 - 3 950 муфта для подачи сжатого возоуха и воды в шпиндель вращателя, продольный разрез: на фиг. 3 - каналы подачи воды в шшшдель, поперечный разрез (каналы показаны условно). Буршой ртанок состоит из направляющей рамы 1, шарнирно установленной на распорной колонке 2. На направлякацей ,раме имеется вращатель 3, кинематически соединенный со штоком 4 податчика 5, установленного на направляющей раме. На вращетеле смштнрована муфта 6 ГО1Я поцачи сжатого воздуха и воаы в ее- цутций tiaTprai 7, осуществляющий враще- ние и подачу разборного става штанг 8 с пневмоударником 9 с водоотделителем Ю. На переднем конце направляющей рамы установлен, щтангодержатель LI. Станок может быть смонтирован на перестанавливаемом или самоходном шасси на манипулято- ре буровой каретки (на эти решения не приведены). Корпус муфты 6 неподвижно установлен на Корпусе вращателя 3 и охватывает его шпиндель 12. В шпиндель установлен ишек 13 с винтовыми лопастями,, направленными в сторону его рабочего вращения, и име- ются отверстия 14 для подачи воды из рас пределительной камеры 15 в шпинделе. Отверсгая-выполнены наклонно к оси шпинделя 12 и касательно к его центральному каналу. Сжатый воздух поступает в муфту 6 по центральному каналу ее корпуса. Распределительная водяная камера 15 отделена от воздухоподводящего кпнала муфты и от внутренней полости вращателя угглогнительными элементами 16. Подвод сжатого воздуха в щпиндель тока может быть выполнен через отверстия в шпинделе, направленные наклонно к его оси и касательно (тангенциально) к его центральному каналу как это сделано для воды. На чертежах этот вариант не показан. Буровой станок работает следующим об- разом, При бурении включаются вращатель 3 и податчик 5. Сжатый для пневмоудар,ника 9 по центральному каналу 6 поступает в центральный канал шпинделя 12, где его движение преобразуется шнеком 13 в поступательно-вращательное. На выходе из -шнека в поток воздуха через каналы 14 поступает вода и далее эти два компонента движутся но ставу штанг 8 по винтовой траектории. Причем вода движется винтообразно по стенкам внутреннего канала штанг 8, а воздух, как более легкий компонент, движется винто74образно в центральной части кпнала штанг 8. При этом вода выжимается сжатым воздухом через )1еплотности резьбовых соединений штанг 8, как бы закупоривает их и тем самым пре.йотвращает нопроиз- ворительную утечку сжатого воздуха, способствуя повышению ударной мощности пневмоударника и, слеаовательпо, скорости бурения. При бурении нисходящих скважин глубиной менее 20-30 м установка шнека 13 в шпинделе 12 не обязательна, так как касательные I танге1 циальные} водоподвоаящие 14 обеспечат необхош 1С1ое закручивание вооятшго по- . тока воды в тракте бурового става 8, достаточное для полной закупорки водой всех резьбовых соединеш й штанг ставп 8. Вода, поступающая в скважи у из става через неплотности резьбовых сосдинений штанг, производят смачивашю движущегося потока бурозой мелочи и тем самым производит полезную работу пылеподавления. На входе ггнепмоупарпнка может быть установлен водоотделитель Ю, но с меньшим сечением водосброс х каналов, через Который оставшаяся вода, движущаяся по стенкам штанги, вырабатывается в скважину для пылеподавления, а чистый сжатый воздух поступает в пневмоударник. В предлагаемом буров.ом станке осуществляется раздельное винтообразное перемещение воды по стенкам штанг и сжатого воздуха в центральной части внутреннего канала штанг. При этом вода., заполняя неплотности резьбового соединения штанг, препятствует непроизводительной утечки сжатого воздуха из става, что способствует повьшюнию ударной мощное ти пневмоударника. Производительность бурения при этом возрастает. Формула изобретения Вращатель бурового станка, включающий Ш пиндель с центральным каналом, сообщенным с каналами для подвода в став штанг сжатого воздуха и воды, отличающийся тем, что, с целью сокращения потерь сжатого воздуха, он снабжен установленным в центральном канале шпинделя шнеком с винтовой лопастью, направленной в сторону его рабочего вращения, при этом каналы для ... Вода Воды в шпинделе выполнены наклонно к его продольной оси под острым углом к его касательной. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N 515871, кл. Е 21 С 1/00, 1974.

y.i(.,/

./

050907 2. Меовецев И. Ф. и цр. Вршцателыю уоарное бурение шнуров и скважин, М., Госгортехизцаг, 1962, с. 22-23 (прототип).