Патрон для крепления буровой штанги в шпинделе сверла Советский патент 1983 года по МПК E21B3/00 E21B17/03 

(54) ПАТРОН ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ БУРОВОЙ ШТАНГИ , В ШПИНДЕЛЕ СВЕРЛА

1

Изобретение относится к машинам вращательного бурения, в частности, к патронам для крепления буровой штанги в шпинделе сверла и может быть использовано в сверлах для бурения шпуров одной штангой на полную глубину путем ее поочередного прихвата.

Известны патроны для удержания штайг, имеющие расположенные в корпусе зажимные кулачки с конической поверхностью и взаимодействующие с поступательно перемещаемой конусной оправкой 1.

Однако они не могут использоваться в буровых сверлах из-за сравнительно больших габаритов и сложности привода для перемещения .оправки 1.

Наиболее близким к изобретению является патрон для крепления буровой штанги в щпинделе сверла, включающий корпуй с размещенными в нем зажимными элементами и привод для их управления. В известном патроне предусмотрены подвижные плунжеры, входящие в заполненные жидкостью полости, выполненные в резиновой втулке, охватывающей буровую штангу. При перемещении плунжеров в полостях втулки последняя под действием создаваемого давления жидкости плотно охватывает буровую штангу, передавая ей осевое усилие от подающего механизма 2.

Недостатки известного патрона заключаются в том, что он может передавать осевое усилие буровой штанге только в одном Направлении и не приспособлен для извлечения штанги, а также сложен по конструкции и в эксплуатации.

Цель изобретения - упрощение конструкции патрона и повышение надежности его в работе.

Эта цель достигается тем, что патрон для крепления буровой штанги в ашинделе сверла, включающий корпус с размещенными в йем зажимными элементами и привод 5 для их управления, зажимные элементы выполнены в виде по меньшей мере двух распертых пружиной шайб с осевым отверстием для пропуска штанги, имеющих входящий в продольный вырез корпуса выступ, а привод управления содержит две соосно уста20 новленные в корпусе втулки с отверстиями для пропуска штанги, каждая из которых имеет эксцентрично расположенный торцеБый выступ, контактирующий с примыкающей к нему шайбой.

При этом одна из втулок установлена в корпусе с возможностью относительного ограниченного поворота.

На фиг. 1 показано буровое сверло с предлагаемым патроном в момент подачи буровой штанги на забой; на фиг. 2 - вертикальный разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вертикальный разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - патрон в момент перехвата буровой штанги в процессе бурения; на фиг. 5 - то же, в момент вытягивания штанги из шпура; на фиг. 6 - то же, в момент перехвата штанги при вытягивании из шпура.

Патрон имеет корпус 1, соединенный жестко со шпинделем 2 сверла. В корпусе 1 соосно и Напротив одна другой размеш,ены втулки 3 и 4 с отверстием 5 под профиль буровой штанги 6, показанной, в частности, на фиг. 2. На фиг. 2 видно также, что корпус 1 патрона и втулка 3 соединены между собой с возможностью относительного ограниченного поворота за счет имеюш,ихся выступов 7 и 8. Величина относительного поворота составляет половину оборота шпинделя 2 сверла. Каждая втулка 3 и 4 снабжена эксцентрично расположенным торцевым выступам 9, который находится на противоположной стороне каждой втулки 3 и 4. Выступы 9 втулок 3 и 4 постоянно контактируют с примыкающими к ним шайбами 10 и 11, распертыми пружиной 12. Каждая шайба 10 и 11 имеет отверстие 13 (фиг. 3) для пропуска буровой штанги 6, размеш,ены внутри корпуса 1 и своим выступом 14 входят в его продольный вырез 15 так, что в случае воздействия на них выступов 9 втулок 3 и 4 шайбы 10 и 11 могут быть наклонены относительно штанги 6 в левую или правую сторону с целью ее расклинивания. Для изменения направления перекоса шайб 10 и 11 служат опоры 16 и 17 выреза 15 корпуса 1. В корпусе 1 выполнены также радиальные продольные пазы 18, через которые удаляется породная мелочь, попадающая внутрь патрона при бурении.

Сверло, в котором используется патрон, содержит привод 19 (фиг. 1) для вращения шпинделя 2 и соединенный с ним посредством патрона подающий механизм (не показан), а также тормоз 20, закрепленный на неподвижном кожухе 21 и взаимодействующий с бронированным водоподводящим рукавом 22, присоединенным к хвостовой части штанги 6.

Патрон работает следующим образом.

В исходном положении опора 16 вьфеза 15 корпуса 1 и выступ 9 втулки 3 совмещены, а выступ 9 втулки 4 повернут относительно опоры 17 выреза 15 корпуса 1 на половину оборота. Шайбы 10 и 11 одним своим краем опираются на выступы 9 соответствующих втулок 3 и 4 и расперты пружиной 12.

В момент бурения, когда шпиндель 2 движется на Набой (справа налево по чертежу), штанга 6 упирается в дно шпура, а шайб-а 10 под действием реакции забоя наклоняется вправо, как показано на фиг. 1, надежно зажимая щтангу б с помощью пружины 12. При обратном ходе шпинделя 2 в момент перехвата штанги 6 она удерживается в шпуре тормозом 20, а шайба 10

поворачивается в вертикальное положение, показанное на фиг. 4, и отпускает штангу 6. Осевое усилие от подающего механизма штанге 6 через патрон не передается.

При сообщении щпинделю 2 снова движения на забой шайба 10 под действием

пружины 12 и реакции забоя снова зажимает штангу 6 и ей передается осевое усилие. Штанга 6 внедряется в породу на глубину, равную ходу шпинделя 2.

Для извлечения штанги 6 из пробуренного шпура щпинделю 2 сообщается обратное вращение и обратный ход. При этом шпиндель 2 с корпусом 1 поворачиваются относительно втулки 3 пока выступ 8 не упирается в выступ 7. Штанга 6, втулки 3 и 4 удерживаются от вращения за счет сил

сопротивления на резце от забоя. После того, как выступ 8 упирается в выступ 7, опора 17 и выступ 9 втулки 4 совмещаются, как показано на фиг. 5, а опора 16 и выступ 9 втулки 3 поворачиваются относительно друг друга на половину оборота. Шайба 11 одним своим краем упирается в выступ 9 втулки 4 и под действием пружины 12 и реакции забоя наклоняется влево и зажимает щтангу 6, передавая ей усилие от подающего механизма. Штанга 6 вытягивается из шпура вместе с обратным движением шпинделя 2. При движении шпинделя 2 на забой с обратным вращением при перехвате штанги 6 она удерживается в

шпуре тормозом 20, а шайба 11 поворачивается и отпускает щтангу 6, в результате

осевое усилие ей не передается. Это положение патрона показано на фиг. 6.

Если шпинделю 2 сообщить вновь обратное движение (слева направо по чертежу), то шайба 11 под действием пружины 12 и реакции забоя снова зажимает щтангу б

и передает ей усилие от подающего механизма, щтанга вытягивается из шпура.

Использование изобретения существенно упрощает конструкцию бурового сверла, повышает его эксплуатационную надежность и сокращает расход металла на его

изготовление.

Формула изобретения

вырез корпуса выступ, а привод управления содержит две соосно установленные в корпусе втулки с отверстиями для пропуска штанги, каждая из которых имеет эксцентрично расположенный торцевой выступ, контактирующий с примыкающей к нему шайбой.

Ф1/Ъ.1 3 1,2,,

с возможностью относительного ограниченного поворота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 185807, кл. Е 21 С 1/00, 1965 (прототип). .

ф1/г.:

uz. f