[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2307910C1 - Boring rig - Google Patents

Boring rig Download PDF

Info

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
Application number
RU2005141715/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005141715A (en
Inventor
Виктор Григорьевич Чикин (RU)
Виктор Григорьевич Чикин
Original Assignee
Виктор Григорьевич Чикин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Григорьевич Чикин filed Critical Виктор Григорьевич Чикин
Priority to RU2005141715/03A priority Critical patent/RU2307910C1/en
Publication of RU2005141715A publication Critical patent/RU2005141715A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2307910C1 publication Critical patent/RU2307910C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining, particularly devices for blast-hole drilling in excavation roof.
SUBSTANCE: drilling rig comprises slider movably installed on guiding column, rotator with drilling rod and feeding device having drive shaft kinematically connected with drilling rod and driven shaft provided with friction pulley. Flexible member connected to tightening device passes over friction pulley. Drive shaft of feeding device is hollow and has axial orifice. Rotator and feeding device are separate members, wherein rotator is installed in lower slider part and feeding device is located in upper part thereof so that drilling rod passes through drive shaft orifice.
EFFECT: increased drilling efficiency due to decreased power necessary for drilling rod rotation and reduced drilling crown blade wear.
3 cl, 2 dwg

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 hollow spindle 12, on the surface of which a worm is made, and in the upper part there is a drive clutch 13 (Figure 2). On the cantilever part of the driven shaft of the worm gear mounted friction pulley 6 (Figure 1). The drill rod 5 is passed through the sleeve 13, then through the axial hole in the spindle 12, and its end part is installed in the rotary axle of the drill. The rope 7 is mounted on the upper end of the guide column 1, it envelops the friction pulley 6 and is connected to a tension device, including a spring 8 and a handle 9, pivotally mounted in the lower part of the guide column 1. The handle 9 provides adjustment of the cable tension so that when the handle 9 is pressed down (in the direction of the arrow) the tension increases, and in the opposite direction, the cable tension weakens or is completely eliminated. The hammer drill 3 is mounted on the bracket 10 so that it rests on the elastic element 11, which reduces the intensity of the transmission of vibration to the machine structure. In the coupling 13, through which the drill rod 5 passes, an opening is made, the cross section of which is congruent to the profile of the drill rod, which ensures the transmission of torque. The bar passes freely through this hole. The coupling 13 can be connected kinematically with the spindle 12 in various ways, ensuring their mutual longitudinal mobility within, greater than the amplitude of the oscillations of the drill rod. Due to the wide variety of options for such a kinematic connection, including by means of elastic elements, they are not shown in the drawings.

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 drill rod 5 is rotated, from which the torque through the drive sleeve 13 and the spindle – worm 12 (FIG. 2) is transmitted through the gearbox to the friction pulley 6. There is a synchronous rotation of the drill rod 5 and the friction pulley 6, but with different speed, different from each other by the gear ratio.

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 rod 5 and the drive clutch 13, i.e. torque impulse transmission. This is determined by the fact that the axial shock loads on the transmission of the worm gearbox are practically not transmitted. At the end of drilling by turning the handle 9, weaken the rope 7 and the punch 3 returns down.

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)

1. 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, отличающийся тем, что ведущий вал привода 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.1. A drilling rig comprising 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 is installed on the driven shaft, covered by a flexible element connected to the tensioner, characterized in that the drive shaft of the feed drive is made hollow, with a hole along its axis, the rotator and the feed drive are made separately, with the rotator installed in the lower and the feed drive in the upper part of the carriage, that the drill rod passes through the hole of the drive shaft. 2. Буровой станок по п.1, отличающийся тем, что выполненное в ведущем валу осевое отверстие снабжено участком, внутреннее сечение которого конгруэнтно профилю сечения буровой штанги.2. The drilling rig according to claim 1, characterized in that the axial hole made in the drive shaft is provided with a section whose inner section is congruent to the cross-sectional profile of the drill rod. 3. Буровой станок по п.1, отличающийся тем, что в качестве вращателя использован серийный буровой инструмент (горное сверло, перфоратор).3. The drilling rig according to claim 1, characterized in that a serial drilling tool (a mining drill, a perforator) is used as a rotator.
RU2005141715/03A 2005-12-30 2005-12-30 Boring rig RU2307910C1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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