Бурильна машина

УКРАЇНА (19) UA 01)6789 (із) U (51)7 Е21В19/08 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) БУРИЛЬНА МАШИНА (21)20041109566 - •* (22)22.11.2004 (24)16.05.2005 (46) 16.05.2005, Бюл. № 5, 2005 р. * (72) Рутковський Олександр Юрійович, Сурело Володимир Олександрович, Рутковський Максим Олександрович (73) ДОНБАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (57) Бурильна машина, яка включає направляючу балку, механізм подачі, тяговий орган якого зв'я заний із полозками, що мають упор з отвором для штанги, яка відрізняється тим, що упор установлений між двома стійками, жорстко закріпленими на полозках бурильної головки, і взаємодіє з буртом хвостовика бурильної головки, а на бічних сторонах упора і стійок виконані наскрізні прямокутні виступи і западини, які входять одні в одні, при цьому в торцях виступів виконані вертикальні наскрізні СПІВВІСНІ отвори, у яких установлені віброізолятори з пружно-демпфіруючого матеріалу. Корисна модель відноситься до гірничої промисловості, зокрема до бурильних машин для ударно-обертального буріння шпурів. Відомий перфоратор, що містить стовбур, поршень-бойок, рукоятку, механізм запуску, бурову штангу з буртом і канатний обертувач, виконаний з розташованих у корпусі і з'єднаних між собою канатами опорного і ведучого кілець [Авт.св. №796408, МКИ Е21СЗ/04, 1981]. При використанні даного пристрою в бурильних машинах з великими зусиллями подачі відрізки каната, що сприймають осьове навантаження і мають малу жорсткість в осьовому напрямку, можуть втратити стійкість і деформуватися зминанням, а відбиті від вибою ударні імпульси при застосуванні цієї конструкції передаються через штангу на корпус перфоратора, що приводить до росту рівня небезпечних напруг в його елементах. Крім того, у процесі буріння хвостовик штанги, взаємодіючий з подовжньо розташованими деформуємими відрізками каната, має значний по величині осьовий зсув в середині корпуса перфоратора, що приводить до зміни положення місця контакту ударника з хвостовиком штанги і викликає нестійкість роботи ударного вузла. Найбільш близьким до пропонованого винаходу є бурильна машина, що включає направляючу балку, гвинтовий механізм подачі, ходові гайки якого зв'язані з основними і додатковими полозками, що мають упор з отвором для штанги з буртиком, між якими встановлений пружний елемент [Авт.св. №1344895, МКИ Е21С5/02, 1987]. Недолік відомої бурильної машини полягає в тому, що пружний елемент, установлений на додаткових полозках, не забезпечує гасіння резонансних коливань бурової штанги, що виникають під впливом прямих І відбитих від вибою ударних імпульсш, при цьому знижується щільність притиску буровою інструмента до вибою і зменшується коефіцієнт передачі енергії удару середовищу, що руйнується. Крім того, застосування додаткових полозків приводить до громіздкості конструкції, а розташування буртика бурової штанги на великій відстані від корпуса бурильної' голівки біля додаткових полозків зменшує глибину буріння шпуру на величину, рівну відстані від корпуса бурильної голівки до бурту штанги. Технічним завданням винаходу є удосконалення бурильної машини, у якої при новому конструктивному виконанні упору і спрощенні конструкції буде забезпечений надійний притиск бурової штанги з коронкою до вибою, знижені ударні навантаження на вузли бурильної голівки і резонансні коливання бурової штанги під час буріння та підвищені продуктивність і довговічність роботи бурильної' установки. Поставлене завдання досягається тим, що у бурильній машині, яка включає направляючу балку, механізм подачі, тяговий орган якого зв'язаний із полозками, що мають упор з отвором для штанги, згідно з винаходом, упор установлений між двох стійок, жорстко закріплених на полозках бурильної голівки, і взаємодіє з буртом хвостовика бурильної голівки, а на бічних сторонах упора і О) 00 (0 6789 стійок виконані наскрізні прямокутні виступи і западини, які входять друг у друга, при цьому в торцях виступів виконані вертикальні наскрізні співвісні отвори, у яких установлені віброізолятори з пружньо-демпфуючого матеріалу, що забезпечує надійний притиск бурової штанги з коронки до вибою в процесі буріння та знижує ударні навантаження на вузли бурильної голівки підвищуючи надійність і стабільність її роботи. На Фіг.1 показана бурильна машина, вид збоку; на Фіг.2 - перетин А-А на Фіг.1. Бурильна машина містить направляючу балку 1, на якій змонтований механізм 2, що передає зусилля подачі на полозки 3, та розташований нерухомий люнет 4. На полозках 3 установлена бурильна голівка 5 І жорстко закріплені дві стійки 6 і 7, на внутрішніх сторонах яких виконані наскрізні прямокутні виступи 8 та западини 9, що входять у відповідні прямокутні виступи та западини упора 10. У торцях виступів 8 стійок 6, 7 та упора 10 виконані наскрізні співвісні отвори 11, осі яких перпендикулярні напрямку буріння. У ці отвори установлені віброізолятори 12 з пружньо-демпфуючого матеріалу, наприклад, з відрізків сталевого каната. Упор 10 має наскрізний отвір 13 для проходу хвостовика 14 бурильної' голівки 5 і контактує з буртом хвостовика 14 через упорний підшипник 15. В хвостовик 14 установлена бурова штанга 16, яка оснащена буровою коронкою 17. Під час роботи бурильної установки зусилля подачі від механізму 2 передається на полозки 3 і 1? 4 16 14 /5 13 жорстко закріплені на них стійки 6 і 7, які взаємодіють через віброізолятори 12 з упором 10. Далі від упора 10 через підшипник 15 зусилля подачі передається на бурт хвостовика 14 і бурову штангу 16. Під дією віброізоляторів 12 бурова штанга 16 постійно притиснута до вибою. В процесі буріння під впливом ударів бійка-ударника бурильної голівки 5 і відбитих від вибою ударних імпульсів бурова штанга 16 починає коливатися в подовжньому напрямку. Ці коливання передаються через бурт хвостовика 14 та підшипник 15 на упор 10Прямокутні виступи упора 10 переміщуються у відповідних прямокутних западинах стійок 6 і 7 та деформують віброізолятори 12. За рахунок пружньо-демпфуючих властивостей віброізоляторів 12 відбувається гасіння подовжніх коливань бурової штанги 16, запобігаються резонансні явища і зменшується імовірність ударного навантаження хвостовика 14 з буровою штангою 16 зі сторони бурильної' голівки 5 в той час, коли штанга 16 не притиснута до вибою, що підвищує коефіцієнт передачі енергії удару до середи, що руйнується. При цьому відбита від вибою енергія ударних імпульсів не навантажує елементи бурильної голівки 5, що забезпечує надійну і стабільну її роботу. Таким чином, при спрощенні конструкції бурильної машини забезпечується надійний притиск бурової штанги до вибою в процесі буріння, знижуються ударні навантаження на вузли бурильної голівки, підвищується продуктивність І довговічність роботи установки. г Фіг. 2 ФІГ. 1 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко II Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601