Бурильные головки

Бурильная головка - сложная комбинированная конструкция для бурения шпуров и скважин

НАПРИМЕР: Бурильная головка электрогидравлическая, вращательно-ударного действия, оснащенная телескопическим податчиком.

Показатель	1100-1-1М	БГА-1М	МБЭ-1	БВГ-2
Тип действия	вращательно-ударный	вращательный и вращательно-ударный
Привод	пневматический	электромеханический	гидравлический
Частота вращения, мин-1	130;150	80;100	144; 376	175; 245; 290; 400
Крутящий момент Н· м	157;195	196;235	130; 340	130; 340
Частота ударов, мин-1	3200;3500
Энергия удара, Дж	34,3;39,2	83,3
Диаметр бурения, мм		42?52	42?52	42?52
Расход воздуха, м3/мин	10?12	9?11	-	-
Масса, кг

Принцип действия гидроударника (4.12). с гидравлическим стабилизатором высокого давления следующий. Под действием постоянной силы давления рабочей жидкости со стороны камеры 7 боёк 5 отрывается от инструмента 6 и начинает холостой ход. При движении боёк перекрывает сливной канал 3 и жидкость в рабочей камере 2, препятствуя движению, поглощает часть кинетической энергии бойка. В конце холостого хода бойка рабочая камера через камеру холостого хода и выпускной канал 1 соединяется с гидравлическим стабилизатором 8. При этом давление в гидростабилизаторе понижается от максимальной величины зарядки до минимальной, соответствующей рабочему давлению ударного механизма. Происходит торможение бойка. Давление в камере 2 понижается до величины давления разрядки гидростабилизатора, и за счет разности сил, действующих на тело бойка, последний начинает рабочий ход. В начале боёк движется под действием постоянной силы давления жидкости, поступающей в рабочую камеру из гидравлического стабилизатора, а с момента перекрытия канала 1 его движение продолжается за счет давления жидкости в этой камере. Поступление жидкости от источника гидравлической энергии в рабочую камеру прекращается и начинается процесс зарядки гидростабилизатора. Давление в гидравлическом аккумуляторе поднимается и происходит накопление потенциальной энергии. В конце рабочего хода боёк наносит удар по инструменту и вследствие открытия канала 3 рабочая камера соединяется со сливом. В этот момент давление зарядки в гидравлическом стабилизаторе достигает максимума. Давление в камере 2 понижается и за счет постоянной силы, приложенной к бойку со стороны 7, боёк отрывается от инструмента и начинает холостой ход.

Рис. 4.12

По конструкции перфоратор с гидравлическим стабилизатором состоит из двух независимо функционирующих узлов - ударника и вращателя. Вращатель – высокомоментный гидромотор.

В конструкции обеспечивается независимая регулировка ударника и вращателя. В напорной и сливной магистралях имеются два стабилизатора (высокого и низкого давления).

Отмечалось, что достоинствами машин с гидравлическими стабилизаторами являлись простота конструкции, дешевизна изготовления, высокая частота собственных колебаний.

Перфораторам присущи следующие конструктивные особенности: патрон хвостовика установлен на подшипниках качения, применен амортизированный подпятник, воспринимающий осевую нагрузку от инструмента, применена продувка картера машины воздушно-масленой эмульсией.

Конструкция гидроперфоратора (рис. 4.13) позволяет в широких пределах менять характеристику машины в зависимости от крепости пород. Перфоратор работал от электродвигателя мощностью 45 кВт или от дизельного привода.

Рис. 4.13

Вращатель работал от мощного гидродвигателя 7. Автоматика предусматривала защиту от заклинивания бура в трещиноватых породах и при забуривании. Подача при забуривании и бурении осуществлялась с помощью электронного полуавтоматического устройства, но могла производиться также вручную. При бурении можно было менять длину хода поршня и, соответственно, энергию, и частоту ударов. Широкая регулировка длины хода поршня достигалась изменением с помощью регулировочного винта 4 давления рабочей жидкости от 15*10⁵ до 25*10⁵ Н/м (15 - 25 атм.), что в семидесятые годы по диапазону было намного шире, чем в конструкциях перфораторов других фирм; для автоматического изменения хода поршня и числа ударов гидромотор вращателя был связан через стержневую рессору и тормозную зубчатую передачу с буровой втулкой. Подача инструмента на забой осуществлялась с помощью двуходового гидравлического цилиндра через тяговую цепь. Для контроля над работой бурильной машины и подачей инструмента на забой на пульте управления имелся всего один рычаг, что значительно упрощало управление перфоратором. Поршень ударного механизма 5 и клапан помещался в масляную ванну. Изменения давления в гидросистеме компенсировались двумя газовыми (азотными) аккумуляторами (11*10⁵ Н/м² и 0,1*10⁵ Н/м²). 6 Отдача перфоратора поглощалась пружиной 3. При бурении оконтуривающих шпуров мертвая зона составляла всего 2⁰, Вода для промывки шпура водой подавалась под давлением от 4*10⁵ до 10*10⁵ Н/м² специальным впрыскивателем 2, а расход воды составлял 35 л/мин. Перфоратор был рассчитан на бурение штангами диаметром 37 мм и коронками 43 - 45 мм. Для защиты от попадания пыли в ГП была предусмотрена подача сжатого воздуха к головке машины 1.

Перфоратор (на рис.4.14) относится к машинам средней мощности / 26 /. Поршень-ударник 11 при прямом ходе наносит удар по хвостовику бура 1, имеющему резьбу для соединения с буром. Уплотнения 8 и 12 предотвращают утечку масла из ударного механизма. Поток рабочей жидкости на прямой и обратный ход ударника переключается золотником 13. Ход поршня-ударника, энергия и частота ударов регулируются пробкой 9, при повороте которой открывается один из трех каналов 10, подводящих масло из рабочего цилиндра к камере переключения золотника 13. Для сглаживания пульсаций давления рабочей жидкости предусмотрен мембранный гидропневмоаккумулятор 14. Вращение на хвостовик передается от гидродвигателя 15 через муфту 16 и зубчатые колеса 17 и 4 на патрон 3, внутри которого размещается хвостовик. Отраженные волны воздействуют на опорную втулку 5 хвостовика, и она перемещается вместе с гидравлическим подпятником 6, вытесняя масло из полости 7 в гидроаккумулятор. Для защиты от загрязнения в переднюю часть машины подается сжатый воздух, выходящий через отверстие 18. Через муфту боковой промывки 2 в шпур подается вода.

Рис. 4.14

Манипуляторы

Манипуля́тор — механизм для управления пространственным положением бурильной головки

Степени свободы --- 7

рис. 4.29
1 - опора стрелы;
6 – рукоять;
цилиндры:
5 – телескопа,
8 – подъема рукояти,
9 – поворота рукояти,
7 – поворота,
4 - наклона и
3 - надвига бурильной машины;
2 – пилот-цилиндр.

Дата добавления: 2015-07-20