книги из ГПНТБ / Техника бурения при разработке месторождений полезных ископаемых

состоит из ударного механизма и вращателя. Ударная группа имеет клапанное воздухораспределеппе, промывка центральная. Буриль­ ная машина устанавливается на раме с винтовым податчиком. Вра­ щатель отделен от ударной группы и установлен на раме подат­ чика. Крутящий момент передается через вращающуюся шести­ гранную штангу податчика от вращателя к перфоратору. Подат­ чик, в свою очередь, устанавливается на колонке или на каретке.

К указанному классу бурильных машин относятся и перфора­ торы ПК60 и ПК75 (рис. 46) (конструкторы Е. А. Шаповалов и

Рис. 44. Колонковый перфоратор ЗИГ с незавпспмым вращением бура:

1 — перфоратор; 2 — ротационный двигатель; 3 — поворотная букса; 4 — бур

JI. Н. Соловьянов). Перфоратор ПК75 состоит из двух основных узлов: ударной группы 1 и вращателя 2. Перфоратор имеет полный поршень удлиненной конструкции. В перфораторе применено воз­ духораспределительное устройство с мотыльковым клапаном.

Для равномерного износа цилиндра и поршня, а также для пре­ дотвращения заклиниваний поршень посредством шлицев получает крутящий момент от вращателя. Вращатель представляет собой гипоциклоидный высокомоментный двигатель с круговыми зубьями, которые выполняют одновременно функции зацепления и образова­ ния камер рабочей и выхлопных полостей за счет постоянного кон­ тактирования всех зубьев ротора с зубьями статора.

Ротор двигателя совершает вращательное движение и передает его шпинделю через кулачковую пару, последний, в свою очередь, передает вращение буровому инструменту.

70

Соосное расположение двигателя вращателя и поршня позволили создать компактный механизм с небольшим количеством деталей. Мощность ударного механизма перфоратора ПК75 равна 5,7 л. с.,

а вращателя 2 л. с.

Известны перфораторы с вращением бура от геликоидальной пары и от двигателя, например ВВЕ57. К ударной группе обычного перфоратора пристроен поршневой пневматический двигатель, кото­ рый через редуктор и цепь передает крутящий момент на поворот­ ную буксу перфоратора. Цепная передача предохраняет редуктор и двигатель вращателя от вибраций, благодаря чему увеличивается

срок службы механизма. Передача имеет натяжное устройство для цепи. Ударная мощность перфоратора 7 л. с., мощность двигателя вращателя 3,2 л. с. Если требуется еще больший крутящий момент, то применяется перфоратор ВВЕ53, на котором установлено два двигателя для вращения. Масса такого перфоратора равна 250 кг.

Дальнейшим усовершенствованием перфораторов с независимым вращением бура являются перфораторы (серия машин PR123, РИ133У, DH143 с диаметром поршня соответственно 114, 127, 140 мм), выпускаемые фирмой «Гарднер Данвер» (США). У этих перфораторов геликоидальная пара удалена и вращение поворотной буксы осуществляется за счет шестеренчатого пневматического двигателя, который работает постоянно. Устройство перфоратора видно на рис. 47.

К цилиндру 1 крепится передний 2 и задний 3 блоки. В цилиндре диаметром 114,3 мм перемещается поршень 4. Ход поршня 60 мм. Воздух в рабочие камеры цилиндра поступает через клапан 5 золот­ никового типа. Сжатый воздух из магистрали к клапанной коробке подается через кран 6 подачи сжатого воздуха. Отработанный воздух выходит из цилиндра через выхлопное окно 7. Вращение осущест­ вляется следующим образом: сжатый воздух через кран 8 поступает в пневматический двигатель шестеренчатого типа 9. Крутящий мо­

72

мент от двигателя через систему шестерен 10 передается на промежу­ точный вал 11 с шлицевыми пазами на концах, которыми выби­ раются продольные смещения. Вал вращает шестерню 12, которая сцеплена с шестерней поворотной буксы 13, вращающей хвостовик бура 14. Вода для промывки подается в перфоратор через край 15 и далее через иглу 16 в хвостовик бура бурильной машины. Общая длина 978 мм, масса 131,5 кг. Шланги для подачи сжатого воздуха к молотку имеют диаметр 38,1 мм, а для подачи воздуха к враща­ телю 25,4 мм.

Перфоратор надежен в эксплуатации. Заслуживает внимания то обстоятельство, что все вращающиеся детали, подверженные вибрационной нагрузке, расположены на роликовых подшипниках. Надежность в работе также обеспечивается полным отсутствием таких деталей, как храповое колесо, храповые стопоры, пружийки, которые подвержены быстрому износу и частым поломкам.

Производительность такого перфоратора на 30% выше, чем

уобычных перфораторов этой же весовой категории. Это дости­ гается тем, что поршень не связан с системой вращения, благодаря чему вся энергия поршня расходуется только на удар, поэтому скорость бурения с глубиной скважины падает не так резко, как

умашин с геликоидальной парой.

Наличие независимого вращения позволяет вести бурение на более эффективных режимах, соответствующих крепости буримых пород. Например, для слабых пород нужны слабый удар и быстрое вращение, для крепких пород требуются более медленное вращение и более сильный удар. Все это осуществляется бурильщиками с по­ мощью плавно регулируемых кранов подачи.

Аналогичное устройство механизма вращения имеет перфоратор

8200D фирмы «Фурукава».

Заводы «Ингерсол Ранд» выпустили перфоратор URD475, у ко­ торого крутящий момент передается поворотной буксе от шестерен­ чатого двигателя через промежуточную шестерню. Особенностью конструкции является импульсное вращение. При бурении крепких

73

Рис. 49. Телескопный перфоратор ПТ29М

пользоваться бурами без высадки бурта. Боек воспринимает реак­ цию бура и, кроме того, ои предохраняет внутреннюю полость перфоратора от попадания в нее пыли и шлама.

Нижняя часть сцепной буксы несет на себе поворотную буксу 4.

Вверхнюю часть ввертывается граибукса 5. Вращение гранбуксы

ибура производится при обратном ходе поршня.

Перфоратор ПТ29М имеет постоянную продувку, которая дей­ ствует при подключении к сети, независимо от положения пускового крана. Сжатый воздух для продувки подается к буру через трубку 6, которая проходит по оси перфоратора концентрично с водяной трубкой 7.

Воздух в трубку 6 попадает по каналу 8, минуя кран 9, и по кольцевому зазору между водяной и продувочной трубками по­ дается в пространство над бойком, предотвращая возможность попа­ дания внутрь перфоратора бурового шлама.

Для защиты цилиндра 10 от коррозии и износа его внутрен­ нюю поверхность подвергают пористому хромированию.

Подающее устройство перфоратора состоит из цилиндра теле­ скопа 11 и штока 12, на верхнем конце которого укреплены манжеты 13 и пружинное кольцо 14. Нижний конец штока упирается в почву выработки с помощью сошки 15. Цилиндр телескопического устрой­ ства крепится к перфоратору с помощью стяжных болтов 16.

Сжатый воздух подается как в бурильную часть перфоратора, так и в телескопический податчик с помощью рукоятки 17 пуско­ вого крана. Усилие подачи регулируется рукояткой 18 управления телескопом, которая соединяет через специальный канал 19 верх­ нюю полость цилиндра с атмосферой.

При повороте рукоятки перемещается запорная игла, чем ме­ няется размер кольцевой щели, а следовательно, и расход протекаемого воздуха. Изменяя величину кольцевого зазора, регулируют усилие подачи. Для быстрого выпуска сжатого воздуха из цилиндра телескопа и опускания .перфоратора вниз служит разгрузочная кнопка, помещенная на рукоятке.

Перфоратор ПТ29М снабжен съемной рукояткой управления, которая имеет гибкую связь с перфоратором, что защищает опера­ тора от вибрации. Имеется также глушитель шума.

В зарубежной практике некоторые телескопные перфораторы оборудованы приспособлениями, позволяющими бурить шпуры, устанавливать болты и их затяжку при креплении штанговой крепью. Шпуры бурят обычным комплектом буров. Для установки болта применяется круглая оправка, а для затяжки — оправка с торцо­ вым ключом [61].

Перфораторы с пылеуловителями ,

Там, где бурение с промывкой нежелательно или невозможно, например в условиях вечной мерзлоты или на глубоких горизонтах при высокой температуре горных пород, применяют перфораторы

76

4. ПНЕВМОПОДДЕРЖКИ И РАСПОРНЫЕ КОЛОНКИ

Пневматические поддержки по величине подачи подразделяются на короткоходовые с величиной подачи до 1000 мм и длинноходовые с величиной подачи более 1000 мм; а по конструкции — с опорным штоком и выдвигающимся цилиндром, к кото­

вывинчивается и устанавливается следующая буровая штанга. Разбирают буровой снаряд в обратной последовательности. Управ­ ление процессом бурения производится дистанционно со специ­ ального пульта.

При горизонтальном бурении шпуров в выработках малого сечения и преимущественно при скреперной уборке породы целе-

78