Бурильная машина Советский патент 1982 года по МПК E21B44/02 

1

Изобретение относится к машинам для бурения шпуров, преимущественно для производства буровзрывных работ.

Известна бурильная машина, содер- , жащая вращатель, ударник, привод подачи, а также устройство для предотвращения заклинивания бурового инструмента, включающее установленное на входе двигателя подачи распреде- .лительное устройство, управляющая камера которого соединена с выхлопным трубопроводом двигателя вращателя инструмента.

Данное устройство позволяет осуществлять реверсирование привода . 15 подачи, однако существует возможность повторного заклинивания бурового инструмента, так как при переключении подачи на вход Вперед после ликвидации заклинивания 20 бурильная головка подходит к забою

с большой СКОРОСТЬЮ.

Наиболее близкой к изобретению является машина, включающая породоразрушающий инструмент, двигатели25

вращателя инструмента и подающего устройства, ударник, клапаны двигателя вращателя инструмента, ударника и подачи Вперед и Назад двигателя подачи с управляющими30

камерами, к которьм подсоединены через распределители задатчики режимов бурения и забуривания, клапан реверса подачи с камерой включения реле запрета хода вперед элемент памяти с кг1мерой включения и нормально OTKiMjTbW контактом, выходное реле с камерами включения .и отключения и силовую .

Однако 9 случае реверсирования подачи бурильной машины при заклинивании не происходит переключения бурильной машины в режим забуривания и последующего одновременного включения всех рабочих органов в режим бурения, что снижает надежность устройства из-за возможности повторного заклинивания инструмента.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения вероятности повторного заклинивания инструмента.

Эта цель достигается благодаря тому, что бурильная машина снабжена элементом сравнения с управляющими камерами, усилителем-повторителем с управляющей камерой, дросселем, емкостью и делителем давления, причем одна из управляющих камер элемента сравнения сообщена с выхлопом двигателя вращателя инструмента, другая через делитель давления - с силовой сетью, камера усилителя-повторителя сообщена с выходом элемента сравнения, при этом выход усилителя-повторителя .сообщен с камерами управления клапана реверса подачи и. реле эапрета и нормально открытым контактом элемента памяти, камера включения выходного реле сообщена с вы ходом элемента памяти, его камера отключения - с выходом усилителя-по вторителя, а выход выходного реле сообщен с камерами включения распр делителей и через дроссель и емкость - с камерой выключения элемента памяти. На фиг.1 и 2 дана пневматическая схема бурильной машины. Бурильная машина включает инстру мент 1, ударник 2, делитель 3 вращателя инструмента, с выходным и входным патрубками которого сообще ны клапаны 4 и 5 быстрого сброса двигатель 6 подачи, входной и выходной патрубки которого подключены к клапану 7 быстрого сброда сообщений линией 8 через клапан 5 быс рого сброса с двигателем 3, клапан реверса вращателя с управляклцей камерой 10, сообщенный линией 11 через клапан 4 быстрого сброса с двигателем 3, клапан 12 управления вращателем с камерой 13 управления, соединенный линией 14 с клапаном 7 быстрого сброса и двигателем клапан 15- управления подачей Вперед с камерой 16 управления, сообщенный линией 17 с клапаном 7 быстрого сброса и двигателем 6, клапан реверса подачи с камерой 19 управления, сообщенный линией 20 с удар ником 2, клапан 21 ударника с камерой 22 управления, реле 23 запрета с камерой 24 управления, входом и выходом 26, сообщенным с камерой 16 управления клапана 15, распределители 27 с камерой 28 управления, входами 29 и 30 и выходами 31 и 32 с камерой 33 управления, входами 34 и 35 и выходами 36 и 37 с камеро 38 управления, входами 39 и 40 и выходом 41, задатчики 42-47, элемен 48 сравнения с входом 49 и выходом 50, камерой 51 управления, сообщенной линиями 52 и 8 с клапаном 5 быст рого сброса, и камерой 53 управлени в которую по линии 54 поступает сжатый воздух с делителя 55 давлени Дроссели 56 и 57 сообщены между собой, при этом дроссель 57, сообщен с камерой 53, предохранительный клапан 58 сообщен с линией 52, усилитель-повторитель 59 - с управляющей камерой .60, входом 61 и выходом 62 - при помощи линии 63 с. камерами 24 и 19 управления,элемент 64 памяти с камерой 65 включения, камерой 66 выключения, входом 67. и выходом 68 соединенный с камерой 65 включения выходного реле 69 с камерой 70 включения, сообщенной с выходом 68 элемента 64 памяти, каме рой 71 включения сообщенной с выходом 62 реле 59, входсад 72 и выходе 73 сообщенного линией 74 с камерами 28, 33 и 38 соответствующих распределителей и через дроссель 75 и емкость 76 сообщенного линией 77 с камерой 66 выключения элемента 64 памяти, линию 78 питания задатчика и линию 79 питания элемента сравнения. Бурильная машина работает следующим обра зом. При работе двигателя .вращателя инструмента в клапане 5 быстрого сброса возникает давление, пропорциональное частоте вращения инструмента, которая в свою очередь зависит от момента сопротивления вращению инструмента. После подачи давления воздуха в линию 78 и отсутствии давления в линии 79 сигнал от задатчика 43 поступает на вход 30 распределителя 27, в результате чего сигнал с выхода 31 поступает в камеру 13 клапана 12, который открывается пррционально величине сигнала, получаемого с задатчика, и по линии 11 сжатЕай воздух поступает на вход двигателя 3, в результате чего начинает работать вращатель инстру- . мента. Сброс воздуха с двигателя 3 происходит через клапан 5 быстрого сброса, в котором возникает давление воздуха, передаваемое по линиям 8 и 52 в камеру 51 элемента сравнения. Одноврв«1енно сигнал с задатчика 45 поступает на вход 35 распределителя 32, с его выхода 36 на вход 25 элемента запрета 23 и далее с выхода 26 в камеру 16 управления клапана 15, который открывается и подает силовой воздух в линию 14. В результате включается двигатель подачи инструмента. При этом сброс воздуха с двигателя 6 происходит через к.папан 7 быстрого сброса, переключающегося под давлением воздуха в линии 14. Сигнал с задатчика 47 поступает на вход 40 распределителя 37 и далее с выхода 41 в камеру 22 управления клапана 21, подающего силовой воздух в ударник 2. Сжатый воздух с делителя 56 д: вления поступает по линии 54 в камеру 53 управления элемента 48 соавнения.

При этом дросселем 57 регулируют давление в камере 53 таким образом, чтобы в нормальном режиме давление в камере 51 было выше, при этом сигнал с элементами сравнения отсутствует.

После подачи сжатого воздуха в линию 79 устройство защиты от заклинивания включается в работу.

В случае перегрузки вращателя инструмента давление в камере 51 становится ниже-давления в камере 53, на выходе 50 появляется сигнал, поступающий в камеру 60 управления усилителя-повторителя, который включается, и воздух с входа 61 поступает на выход 62 и далее по линии 63 в камеры 24 и 19 управления, в результате чего включается реле 23 запрета, прекращается подача воздуха в камеру 16, выключается клапан 1 vi включается клапан 13, в результате чего происходит реверс, подачи.

Одновременно сигнал с выхода 62 поступает в элемент 64 памяти, проходит на выход 68 и далее в камеру 65 включения элемента памяти.

Элемент памяти включается, и сигнал запоминается. Одновременно сигнал с выхода 68 поступает в ка- меру 70 включения выходного реле 69, которое не включается, так как в камере 71 выключения этого реле имеется давление воздуха, поступающего с выхода 62 усилителя-повторителя 59.

В результате реверса подачи бурилной машины инструмент освобождается от заклинивания, и давление в камере 51 возрастает, после чего отключается реле 59 усилителя-повторителя. При этом элемент 64 памяти остается включенным, а сигнал с камеры 71 реле 69 снимается, в результате чего включается выходное реле 6 и сжатый воздух с входа 72 поступает на выход 73 и далее по линии 74 в камеры 28,33 и 38 управления, и распределители 27,32 и 37 переключаются.

В результате этого в камеру 13 сигнал поступает с задатчика 42, в камеру .16 - с задатчика 44 и в камеру 22 - с задатчика 46, все клапаны включаются на режим забуривания, и бурильная машина подходит к месту возможного заклинивания инструмента в режиме забуривания.

Одновременно сигнал с выхода 73 реле 69 поступает через дроссель 75 и емкость 76 по линии 77 в камеру 66 включения элемента 64 памяти. После истечения времени, задаваемог дросселем 75,элемент 64 памяти отключается,в результате чего снижается сигнал с линии 74 и бурильная машина переходит на режим бурения.

При необходимости реверсировать двигатель 3 вращателя инструмента подают сигнал в камеру 10 клапана 9, и силовой сжатый воздух подают в линию 8, в результате чего в линию 52 попадает воздух давлением 0,6 МПа, и может быть поврежден элемент 48 сравнения.

Для предохранения от повреж0дения элемента с 5авнения в линию 52 включен предохранительный клапан 58..

Включение на задаваемое время

5 режима забуривания после реверса при заклинивании инструмента снижает вероятность повторного заклинивания инструмента.

20

Формула изобретения

Бурильная машина, включающая породоразрушающий инструмент,дви5гатели вращателя инструмента и подающего устройства, ударник, клапаны двигателей вращателя инс грумента, ударника и подачи Вперед и Назад двигателя подачи с управ0ляющими камерами, к которым присоединены через распределители зада тч и ки режимов бурения.и забури- . вания, клапан реверса подачи с камерой включения, реле зглрета хода

5 Вперед, элемент памяти с камерой включения и нормально открытые контактом, выходное реле с камерами включения и отключения, и силовую сеть,отличающаяся

0 тем, что, с целью повышения надежности путем снижения вероятности повторного заклинивания инструмента, она снабжена элементом сравнения с управляющими камерами, усилите5лем-повторителем с управляющей камерой, дросселем, емкостью и делителв 1 давления причем одна из управляющих камер элемента сравнения сообщена с выхлопом двигателя вращателя инструмента, другая

0 через делитель давления - с силовой сетью, камера усилителяповторителя сообщена с выходе элемента сравнения, при этом выход усилителя-повторителя сообщен с ка5мерами управления клапана реверса подачи и репе запрета и нормально открытым контактом элемента памяти, Камера включения выходного реле сообщена с выходом элемента памя0ти, его камера отключения - с выходом .усилителя-повторителя, а выход выходного -реле сообщен с камерами включения распределителей и через дросселг. |И емкость - с камерой выключения

5 элемента памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции 2.152.709, кл. Е 21 С 25/00, опублик. 1972.

2. Фельдман В.Я.,Костю« В.Д. .Системы управления пневматическими машинами для бурения шпуров. НИИинформтяжмаш. 1974, 36, с.111 (прототип) ;

jL

/

iK

го. ttWMnfl ШПо W

«А Л

« V А 7

IS Фиг. I