RU2307910C1 - Boring rig - Google Patents
Boring rig Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307910C1 RU2307910C1 RU2005141715/03A RU2005141715A RU2307910C1 RU 2307910 C1 RU2307910 C1 RU 2307910C1 RU 2005141715/03 A RU2005141715/03 A RU 2005141715/03A RU 2005141715 A RU2005141715 A RU 2005141715A RU 2307910 C1 RU2307910 C1 RU 2307910C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- drilling
- rotator
- drive shaft
- drill rod
- feeding device
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к конструкциям устройств, предназначенных для бурения шпуров в кровле выработки.The invention relates to the mining industry, in particular to the designs of devices designed for drilling holes in the roof of the mine.
Известен буровой станок, содержащий направляющую колонку, установленный на ней подвижно в продольном направлении вращатель с приводом подачи, включающим ведущий барабан, на который наматывается канат, конец которого соединен с корпусом колонки и механизмом расцепления кинематической связи каната с приводом подачи [1].Known drill rig containing a guide column mounted on it movably in the longitudinal direction of the rotator with a feed drive, including a driving drum, on which a rope is wound, the end of which is connected to the column body and the kinematic coupling mechanism of the rope with the feed drive [1].
Недостатком известного устройства является то, что в процессе бурения при намотке каната на барабан «внавал» произвольно меняется диаметр навивки, а значит, произвольно изменяется и скорость подачи, что приводит к нарушению режима бурения и поломке бурового инструмента.A disadvantage of the known device is that in the process of drilling, when winding the rope onto the “roll” drum, the diameter of the winding is arbitrarily changed, which means that the feed speed is arbitrarily changed, which leads to a violation of the drilling mode and breakage of the drilling tool.
Наиболее близким техническим решением является буровой станок, содержащий установленную подвижно на направляющей колонке каретку, размещенные на ней вращатель с буровой штангой и привод подачи, ведущий вал которого кинематически соединен с буровой штангой, а на ведомом валу установлен шкив трения, охватываемый гибким элементом, соединенным с натяжным устройством [2].The closest technical solution is a drilling rig containing a carriage mounted movably on a guide column, a rotator with a drill rod and a feed drive mounted on it, the drive shaft of which is kinematically connected to the drill rod, and a friction pulley mounted on the driven shaft, covered by a flexible element connected to tensioning device [2].
Средства бурения, выполненные на основе этого технического решения, характеризуются сравнительно стабильным шагом подачи на каждый оборот буровой штанги. Конструкция обеспечивает возможность регулирования этого шага в зависимости от характеристики обуриваемых пород. Простая и компактная конструкция податчика может с успехом быть использована для работы в комплексе с широко применяемым сейчас ручным буровым инструментом, например горными электро- и пневмосверлами, а также с пневматическими переносными, колонковыми и телескопическими перфораторами ударно-поворотного действия. Дело в том, что применяемые в настоящее время для подачи перфораторов пневматические податчики постоянно прижимают буровую коронку к забою шпура, чем способствуют ее сильному абразивному износу в процессе поворота [3]. Применение рекомендуемого податчика с постоянным шагом подачи позволяет удерживать коронку в процессе удара и последующего поворота непосредственно у плоскости забоя шпура без постоянного поджатия, что значительно сократит абразивный износ ее лезвия. Это в свою очередь снизит расход коронок и увеличит среднюю рейсовую скорость бурения.Drilling facilities made on the basis of this technical solution are characterized by a relatively stable pitch for each rotation of the drill rod. The design provides the ability to control this step depending on the characteristics of the rocks being drilled. The simple and compact design of the feeder can be successfully used to work in combination with the widely used hand drilling tools, such as mining electric and pneumatic drills, as well as pneumatic portable, core and telescopic perforated rotary hammers. The fact is that the pneumatic feeders currently used to feed the punchers constantly press the drill bit to the bottom of the hole, which contributes to its strong abrasive wear during rotation [3]. The use of the recommended feeder with a constant pitch allows you to hold the crown in the process of impact and subsequent rotation directly at the face of the hole without constant preload, which will significantly reduce the abrasive wear of its blade. This in turn will reduce the consumption of crowns and increase the average traveling speed of drilling.
Наряду с указанными достоинствами приведенная выше конструкция обладает недостатком, суть которого заключается в следующем.Along with the indicated advantages, the above construction has a drawback, the essence of which is as follows.
Вращатель бурового инструмента и привод подачи являются практически единым функциональным элементом, размещенным в одном корпусе. Шпиндель вращателя, в который вставлена буровая штанга, является одновременно ведущим валом червячного редуктора податчика. Такое конструктивное решение может быть использовано только для вращательного режима бурения, без наложения ударных нагрузок на привод подачи.The rotator of the drilling tool and the feed drive are almost a single functional element located in one housing. The spindle of the rotator into which the drill rod is inserted is at the same time the drive shaft of the worm gear reducer. Such a constructive solution can only be used for rotational drilling, without imposing shock loads on the feed drive.
Целью изобретения является расширение области применения путем использования бурового инструмента с различными способами бурения, в том числе перфораторов ударно-поворотного действия.The aim of the invention is to expand the scope by using drilling tools with various drilling methods, including rotary hammers.
Поставленная цель достигается тем, что ведущий вал подачи выполнен полым, с отверстием вдоль его оси, вращатель и привод подачи выполнены раздельно, причем вращатель установлен в нижней, а привод подачи в верхней части каретки так, что буровая штанга проходит сквозь отверстие ведущего вала.This goal is achieved in that the feed drive shaft is hollow, with a hole along its axis, the rotator and feed drive are made separately, with the rotator installed in the lower and the feed drive in the upper part of the carriage so that the drill rod passes through the hole of the drive shaft.
В отличие от известных в рекомендуемой конструкции бурового станка ударные нагрузки от перфоратора по штанге передаются на забой, не воздействуя на узлы привода подачи. Это дает возможность использовать в качестве вращателя перфораторы с большой ударной мощностью.Unlike the well-known in the recommended design of the drilling rig, the shock loads from the punch along the rod are transferred to the bottom without affecting the feed drive units. This makes it possible to use perforators with high impact power as a rotator.
На фиг.1 изображен общий вид (принципиальная схема) станка в исходном положении; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.Figure 1 shows a General view (schematic diagram) of the machine in its original position; figure 2 is a section aa in figure 1.
Буровой станок содержит размещенную на направляющей колонке 1 подвижную в осевом направлении каретку 2 и установленные на ней вращатель 3 (перфоратор ударно-поворотного действия) и привод подачи 4 (Фиг.1). Привод подачи представляет собой червячный редуктор, ведущим валом которого является полый шпиндель 12, на поверхности которого выполнен червяк, а в верхней части установлена ведущая муфта 13 (Фиг.2). На консольной части ведомого вала червячного редуктора установлен шкив трения 6 (Фиг.1). Буровая штанга 5 пропущена сквозь муфту 13, далее через осевое отверстие в шпинделе 12, а ее концевая часть установлена в поворотной буксе перфоратора. Канат 7 закреплен на верхнем конце направляющей колонки 1, огибает шкив трения 6 и соединен с натяжным устройством, включающим пружину 8 и рукоять 9, шарнирно установленные в нижней части направляющей колонки 1. Рукоять 9 обеспечивает регулирование натяжения троса так, что при нажатии рукояти 9 вниз (по стрелке) натяжение усиливается, а при обратном направлении натяжение троса ослабевает или совсем исключается. Перфоратор 3 установлен на кронштейне 10 так, что он опирается на упругий элемент 11, чем снижается интенсивность передачи вибрации на конструкцию станка. В муфте 13, сквозь которую проходит буровая штанга 5, выполнено отверстие, сечение которого конгруэнтно профилю буровой штанги, чем обеспечивается передача крутящего момента. Штанга свободно проходит сквозь это отверстие. Муфта 13 может быть соединена кинематически со шпинделем 12 различными способами, обеспечивающими их взаимную продольную подвижность в пределах, больших чем амплитуда колебаний буровой штанги. В виду большого разнообразия вариантов такой кинематической связи, в том числе и посредством упругих элементов, они на чертежах не показаны.The drilling rig comprises an axially movable carriage 2 located on a guide column 1 and a rotator 3 mounted thereon (a rotary hammer) and a feed drive 4 (FIG. 1). The feed drive is a worm gear, the drive shaft of which is a
Принцип действия и порядок работы бурового станка заключаются в следующем.The principle of operation and operation of the drilling rig are as follows.
В исходном положении, перед началом бурения каретка 2 с перфоратором 3 находится в нижней части направляющей колонки 1, канат 7 при этом находится в натянутом положении. Включением перфоратора 3 приводится во вращение буровая штанга 5, от нее крутящий момент через ведущую муфту 13 и шпиндель - червяк 12 (Фиг.2) передается через редуктор на шкив трения 6. Происходит синхронное вращение буровой штанги 5 и шкива трения 6, но с разной частотой оборотов, отличающейся друг от друга величиной передаточного отношения редуктора.In the initial position, before starting drilling, the carriage 2 with the perforator 3 is located in the lower part of the guide column 1, while the rope 7 is in a taut position. By turning on the perforator 3, the
Жесткая кинематическая связь штанги и шкива трения 6 обеспечивает постоянство шага подачи на каждый оборот буровой штанги. Поворот буровой штанги в перфораторах ударно-поворотного действия происходит в момент холостого хода ударника, т.е. когда через штангу не проходит ударный импульс. Именно в этот момент, когда штанга находится в относительно «спокойном» состоянии, и происходит взаимный контакт штанги 5 и ведущей муфты 13, т.е. передача импульса крутящего момента. Это и определяет тот факт, что осевые ударные нагрузки на трансмиссию червячного редуктора практически не передаются. По окончании бурения поворотом рукояти 9 ослабляем канат 7 и перфоратор 3 возвращается вниз.The rigid kinematic connection of the rod and the friction pulley 6 provides a constant feed pitch for each revolution of the drill rod. The rotation of the drill rod in rotary hammers occurs at the idle of the hammer, i.e. when the shock impulse does not pass through the bar. It is at this moment, when the rod is in a relatively "calm" state, and there is a mutual contact of the
Сравнение рекомендуемого бурового станка с базовым объектом, а именно с используемыми в настоящее время телескопическими перфораторами, показывает, что применение рекомендуемой конструкции обеспечивает повышение эффективности бурения за счет снижения затрат мощности при вращении буровой штанги и уменьшения износа лезвий буровых коронок. Это обеспечивается путем исключения постоянного прижатия их к забою шпура, характерного для подачи посредством пневмоцилиндра. Многочисленными исследованиями установлено, что затраты мощности, необходимой на работу механизмов подачи при ударных способах бурения крепких пород, составляют ориентировочно 5% от общей мощности перфоратора [4]. Это говорит о том, что отбор мощности от буровой штанги, используемый на работу механизма подачи, не оказывает значительного влияния на работу перфоратора.Comparison of the recommended drilling rig with the base object, namely with the currently used telescopic rotary hammers, shows that the use of the recommended design provides increased drilling efficiency by reducing power costs when rotating the drill rod and reducing wear of the drill bit blades. This is achieved by eliminating the constant pressing them to the bottom of the hole, characteristic of the feed by means of a pneumatic cylinder. Numerous studies have found that the cost of power required to operate the feed mechanisms for percussive drilling methods for hard rock is approximately 5% of the total power of the drill [4]. This suggests that the power take-off from the drill rod used for the operation of the feed mechanism does not significantly affect the operation of the perforator.
Источники информацииInformation sources
1. Каретников В.Н., Клейменов В.Б., Нуждихин А.Г. Крепление капитальных и подготовительных горных выработок. Справочник - М., Недра, 1989 г. - с.480-481.1. Karetnikov VN, Kleimenov VB, Nuzhdikhin A.G. Fastening of capital and preparatory mine workings. Reference book - M., Nedra, 1989 - p. 480-481.
2. RU 2256761 С1, 31.03.2004 г.2. RU 2256761 C1, 03/31/2004
3. Медведев И.Ф. Режимы бурения и выбор буровых машин. М., Недра, 1975 г., стр.175-177.3. Medvedev I.F. Drilling modes and selection of drilling machines. M., Nedra, 1975, pp. 175-177.
4. Алимов О.Д., Дворников Л.Т. Бурильные машины. М., Машиностроение, 1976 г., стр.191.4. Alimov O.D., Dvornikov L.T. Drilling machines. M., Mechanical Engineering, 1976, p. 191.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141715/03A RU2307910C1 (en) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Boring rig |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005141715/03A RU2307910C1 (en) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Boring rig |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005141715A RU2005141715A (en) | 2007-07-10 |
RU2307910C1 true RU2307910C1 (en) | 2007-10-10 |
Family
ID=38316447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005141715/03A RU2307910C1 (en) | 2005-12-30 | 2005-12-30 | Boring rig |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2307910C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580120C2 (en) * | 2013-11-21 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Device for formation of screw profile on well walls under bored piles (additional) |
RU168385U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-02-01 | Валерий Сергеевич Кузькин | Drilling rig of a drilling rig with a through spindle and a hydraulic chuck for the construction of horizontal and deviated wells from underground mine workings |
US11274506B2 (en) | 2018-06-05 | 2022-03-15 | Joy Global Underground Mining Llc | Drilling and bolting device |
RU2800146C2 (en) * | 2018-06-05 | 2023-07-19 | ДЖОЙ ГЛОБАЛ АНДЕРГРАУНД МАЙНИНГ ЭлЭлСи | Device for drilling and installation of anchor support |
-
2005
- 2005-12-30 RU RU2005141715/03A patent/RU2307910C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2580120C2 (en) * | 2013-11-21 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А." (СГТУ имени Гагарина Ю.А.) | Device for formation of screw profile on well walls under bored piles (additional) |
RU168385U1 (en) * | 2016-05-31 | 2017-02-01 | Валерий Сергеевич Кузькин | Drilling rig of a drilling rig with a through spindle and a hydraulic chuck for the construction of horizontal and deviated wells from underground mine workings |
US11274506B2 (en) | 2018-06-05 | 2022-03-15 | Joy Global Underground Mining Llc | Drilling and bolting device |
RU2800146C2 (en) * | 2018-06-05 | 2023-07-19 | ДЖОЙ ГЛОБАЛ АНДЕРГРАУНД МАЙНИНГ ЭлЭлСи | Device for drilling and installation of anchor support |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005141715A (en) | 2007-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1983146A2 (en) | Drilling machine | |
CA1057603A (en) | Electropneumatic hammer | |
HK1054071A1 (en) | Boring device and boring method | |
ATE72530T1 (en) | ROTARY HAMMER. | |
US20090107729A1 (en) | Drilling machine | |
RU2307910C1 (en) | Boring rig | |
US7743851B2 (en) | Method and rock drilling rig for hole drilling | |
EP1295010A1 (en) | Method of opening joints between drilling components, and rock drill | |
US2338625A (en) | Rock drill | |
CN110410005B (en) | Drilling apparatus | |
CN101148971A (en) | Anchor bar drilling machine capable of fast switching cutting way | |
JP4892761B2 (en) | Drilling device | |
CN214605191U (en) | Punching adapter for indoor installation | |
RU216832U1 (en) | Hole drilling device | |
CN219754461U (en) | Mine drilling machine | |
EP1753931B1 (en) | Pneumatic perforator | |
CN2150987Y (en) | Concrete board drill | |
RU2318107C1 (en) | Boring rig | |
SU578451A1 (en) | Submersible device for rotary-percussion drilling | |
CN101786229B (en) | Adjustable drilling/chamfering/ screw locking tool set | |
SU521388A1 (en) | Device for drilling holes | |
CN116512190A (en) | Torque limiting mechanism and stroke-variable electric hammer drill | |
SU1112123A1 (en) | Core bit for drilling large-diameter wells | |
SU1546266A1 (en) | Shock-and-drilling machine | |
SU717307A1 (en) | Hand-operated rock drill for blasthole-drilling |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20111231 |