783

Составители: В.В. Габов, Д.И. Шишлянников, Н.В. Чекмасов

УДК 622.242(076.5) Г67

Рецензент

канд. техн. наук, доц. М.С. Озорнин (Пермский национальный исследовательский политехнический университет)

Горные машины и оборудование. Буровой станок БГА-4 : Г67 метод. указания к лаб. работе / сост. В.В. Габов, Д.И. Шишлянников, Н.В. Чекмасов. – Пермь : Изд-во Перм. нац. исслед. поли-

техн. ун-та, 2015. – 24 с.

Рассматриваются устройство, особенности конструкции и технология работы бурового станка БГА-4, который применяется для бурения скважин на шахтах и рудниках, в том числе опасных по газу и пыли. Могут быть использованы при выполнении курсовых проектов и разделов дипломных проектов по механизации очистных работ. Составлены на основе материалов, изложенных в работах [1, 2].

Предназначены для студентов всех форм обучения при выполнении лабораторных работ по курсу «Горные машины и оборудование» (специальности «Горные машины и оборудование», «Подземная разработка месторождений полезных ископаемых», «Электропривод и автоматика промышленныхустановокитехнологическихкомплексов).

УДК 622.242(076.5)

© ПНИПУ, 2015

3

Цели, задачи и методика проведения лабораторной работы

Целями проведения занятия являются: закрепление знаний, полученных при изучении теоретической части курса «Буровые машины и оборудование», приобретение навыков решения практических задач, анализа компоновки, конструктивного исполнения, технологических схем работы и режимов нагружения буровых машин, предназначенных для проведения скважин большого диаметра. К тяжелым буровым машинам, относятся БГА-2М, БГА-4, Б68КП, Стрела-77, 1КB, 2КВ (табл. 1).

Последовательность проведения лабораторной работы следующая:

1)изучение составаоборудованияи его размещения в выработках;

2)изучение компоновки и гидравлической схемы буровой машины БГА-4;

3)изучение режимов работы машины и ее систем: запуск, холостой ход, номинальные нагрузки, предельные нагрузки;

4)изучение систем контроля, настройки рациональных режимов работы и защит от недопустимых нагрузок в механических, гидравлических и других системах машин;

5)определение конструктивных параметров резцового инструмента исполнительного органа и других параметров в соответствии

стабл. 2 индивидуальных заданий;

6)оформление отчета о проделанной работе.

1. Общие сведения

Тяжелые буровые машины (см. табл. 1) предназначены для бурения между выработками на высоту этажа преимущественно восстающих технологических скважин больших диаметров по углю, руде или породам. На крутых, наклонных, пологих и мощных пластах первоначально бурят пилот-скважины снизу вверх из основных

4

или вспомогательных горных выработок, а затем расширяют их разбуриванием обратным ходом. Буровые станки 2КВ в отличие от других станков бурят пилот-скважину диаметром 270 мм с вышележащего горизонта, т.е. сверху вниз, а потом разбуривают ее снизувверх до полного сечения выработки.

Буровой станок БГА-4 (рис. 1) предназначен для бурения скважин в крутых, наклонных и пологих пластах в плоскости их залегания по руде и углям любой крепости с включениями колчедана и прослойками породы мощностью до 0,2 м и крепостью f < 5 по шкале проф. М.М. Протодьяконова. Пробуренные скважины снизу вверх под углом 45°–90° диаметром 0,5 м могут быть разбурены до большего диаметра (0,85; 1,07 м) сверху вниз. При этом используется станок исполнения БГА-4В.

Рис. 1. Буровой станок БГА-4

При бурении скважин под углом 0°–45° к горизонту и глубиной до 60 м применяется буровой станок модификации БГА-4Г с комплектом шнековых штанг.

В комплект оборудования станка БГА-4 входят (см. рис. 1): рабочий инструмент 1, насосная установка 2 для подачи воды, станция управления 3, маслостанция 4, собственно буровой станок 5 и распорные стойки 6.

5

6

2. Устройство бурового станка

Буровой станок обеспечивает передачу крутящего момента буровому инструменту, регулирование усилия подачи на рабочий инструмент, подачу бурового става без вращения на забой и извлечение бурового става из скважины.

Рис. 2. Общий вид бурового станка БГА-4

7

Буровой станок (рис. 2) состоит из двухскоростного редуктора 10 с электродвигателем 11, опорной рамы 12, направляющих параллелей 9, жестко закрепленных в кронштейнах редуктора, предохранительного ограждения 7, ручного подхвата 6. Редуктор бурового станка вместе с направляющими параллелями и ограждением установлен в цапфах 3 опорной рамы 12 так, что его можно наклонять в вертикальной плоскости на угол от 0° до 90° поворотом сектора 2. На редукторе установлено два гидроцилиндра 4, штоки которых шарнирно соединены с траверсой 5. В траверсе установлен буровой патрон 8. Буровой патрон соединен с выдвижным шлицевым валом (шпинделем), воспринимающим крутящий момент от шлицевой втулки редуктора. Перед началом бурения скважины опорная рама закрепляется в выработке винтовыми домкратами. Затем червячным механизмом 1–2 устанавливается наклон станка по заданному маркшейдером направлению бурения.

Опорная рама бурового станка (рис. 3) выполнена в виде сварной швеллерной металлоконструкции 5. К ней крепятся подпятники 6 для установки на них цапф бурового станка и винтовые стяжки 3 для фиксации положения (наклона) станка относительно рамы. Винтовые стяжки 3 закреплены осями 2 в проушинах 4. Гнезда 1 и 7 предназначены для установки винтовых домкратов крепления бурового станка в выработке.

Рис. 3. Опорная рама станка БГА-4

8

Редуктор бурового станка (рис. 4) состоит из следующих узлов

идеталей: литого корпуса 19, зубчатой муфты 17, валов 11, 15, 16, установленных на подшипниках 14, 18, шлицевой втулки 20, зубчатых колес 2, 6, 12, 13, зубчатой муфты 5 с обоймой 3, вилки 4 для перемещения обоймы 3 (переключения частоты вращения втулки 20), кожуха 21, подвижной крышки 9 с чистильщиком 8 и неподвижной крышки 10 с лабиринтным уплотнением.

Кожух предохраняет втулку 20 и установленный в ней на шлицах шпиндель (на рис. 4 не показан) от загрязнений, повреждений

иодновременно служит емкостью для масла, которым шпиндель

ивтулка смазываются в процессе работы.

Передача крутящего момента шлицевой втулке 20 от зубчатых колес 2 и 6 осуществляется зубчатой муфтой 5. Зубчатые колеса 2 и 6 установлены на втулках 1 и 7 и могут свободно вращаться. При перемещении зубчатой обоймы 3 вверх или вниз крутящий момент будет передаваться от зубчатых колес 2 или 6 через зубчатые обойму 3 и муфту 5 шлицевой втулке 20, при этом частота вращения шпинделя будет равна соответственно 75 или 123 об/мин.

Буровой патрон станка БГЛ-4М (рис. 5) служит для зажима штанги бурового става и передачи ему крутящего момента от шпинделя и усилия подачи от гидродомкратов. Патрон соединен со шпинделем 11 и смонтирован в траверсе 9 с отверстиями 1 и 10 под сухари для соединения со штоками гидроцилиндров. Патрон состоит из корпуса 13, крышки 5 и вкладыша 4. Центральное отверстие в крышке 5 имеет квадратную форму и соответствует квадратному сечению хвостовика штанги. Штанга от осевого перемещения в патроне удерживается специальным упором 7. Корпус 13 крепится к верхнему шлицевому участку шпинделя двумя планками 8, которые входят в проточку шпинделя и удерживаются хвостовиками болтов 6, крепящих крышку 5 к корпусу 13. Крутящий момент от корпуса 13 к крышке 5 передается через торцевые выступы крышки, входящие в соответствующие пазы корпуса. В корпусе 13 имеются радиальные окна для очистки внутренней полости патрона от штыба.

9

10

Рис. 4. Редуктор бурового станка БГА-4М