книги из ГПНТБ / Катанов Б.А. Станки вращательного бурения на угольных разрезах учебное пособие для учебно-курсовой сети и для подготовки квалифицированных рабочих на производстве

Буровая коронка (рис. 43) армируется посредством заливки пластинок твердого сплава в корпус коронки. Такой способ

армировки коронки при бурении по породам не дает должного

эффекта, так как при нагреве коронки стойкость армировки оказывается незначительной. Коронки с такой армировкой не получили широкого применения.

Более эффективной оказалась коронка с наплавкой режущих кромок твердым сплавом рэлит Ф (рис. 44). Эта коронка на­

ходит применение в настоящее время для бурения по слабым породам (наносы, мерзлота).

Рис. 44. Коронка для бурения по породе, армированная наплавкой рэлита

Для бурения по породам средней крепости и крепким (из­

вестняки, песчаники) широко применяются коронки конструк­

ции Гипроуглемаша, армированные по торцу пластинками твер­ дого сплава типа Г-53 (рис. 45). Армировка этой коронки про­ изводится следующим образом: по торцу тела коронки сверлятся отверстия диаметром 4,7—5 мм, в которые затем за­ прессовываются пластинки твердого сплава Г-53, имеющие фор­ му шестигранных призм. После запрессовки концы пластинок

на 2—2,5 мм выступают из тела коронки. Кроме того, режущие

7G

Рис. 45. Коронка конструкции Гипроуглемаша, армированная по торцу

71

происходит их обнажение вследствие износа тела коронки. Та­ ким образом, коронка является самозатачивающейся, поскольку

■не требует никакой заточки до полного износа на глубину армировки (на высоту пластинок).

Недостатком этой коронки является ее сравнительно высо­ кая стоимость и неравномерный износ.

Для бурения скважин в твердых породах механиком Север­ ного вскрышного разреза (Урал) Р. Э. Ледером предложена новая коронка (рис. 46). Профиль режущей кромки выполнен

Рис. 47. Коронка конструкции Б. А. Катанова

по прямой линии в отличие от коронки, изображенной на рис. 45, режущие кромки которой выполнены по дуге окруж­ ности.

Одним из основных недостатков коронок, армированных по

вается постоянство произведения величины удельного давления

на окружную скорость в каждой точке профиля.

На карьерах Кузбасса, добывающих закладочные мате­ риалы для угольных шахт, применяется винтовая коронка (рис. 48), предложенная инж. Л. С. Сенько и усовершенство­

ванная инж. А. И. Мещеряковым. Коронка представляет собой стальной усеченный конус, к наружной поверхности которого

приваривается спираль. Торцовая поверхность спирали арми­

руется 23—25 резцами из твердого сплава. В качестве забур­ ника используется резец РП-2, применяемый при бурении по породе электросверлами. Максимальный диаметр коронки по

72

При бурении коронкой данной конструкции не требуется значительных осевых давлений на забой, так

как при ее вращении часть осевого дав­ ления компенсируется за счет сил взаи­ модействия спирали с боковыми стенка­ ми скважины (сила трения и сопротив­ ления породы).

варены к стенке трубы по окружности. Кроме того, на каждом-

конце трубы прорезано по два окна — отверстия диаметром 20 мм, служащие для дополнительной приварки вставок про­ бочными швами.

Таблица 3

Наращивание бурового става (соединение штанг) осущест­ вляется путем заводки выступа одной штанги в прорезь дру­ гой. Замыкание соединения осуществляется валиком диамет-

ТЗ

ром 16 мм, который продевается через отверстие вставки и выступа. От выпадения валик предохраняется шайбой и шплин­ том. Диаметр отверстия в выступе вставки 4 равен 19 мм. Такая разница диаметров отверстий необходима для обеспече­ ния быстрого соединения. В прорези первой штанги подобным же образом закрепляется коронка, а выступ последней штанги входит в прорезь переходника, надетого на вал редуктора вра­ щателя.

Рис. 49. Буровая штанга (шнек) для бурения по углю

В штанге станка СВБ-2 (рис.50) спираль, приваренная к'

трубе 1, сварена из 18 лопастей 2, штампованных из листовой

стали толщиной 5 мм. По периферии спираль наплавлена твердым сплавом. Толщина наплавляемого слоя 2 мм. Шири­ на наплавки 6—8 мм. Хвостовики 3 и 4 изготовлены из леги­ рованной стали и подвергнуты цементации на глубину 1—2 мм с последующей закалкой. Для большей надежности .соединения хвостовиков с трубой произведено сверление трубы с последую­ щей заваркой отверстия пробочным швом.

Замыкание соединения двух штанг производится валиком, положение которого фиксируется шплинтом. При такой кон­ струкции соединения крутящий момент и осевое давление пере­ даются за счет контакта соответствующих поверхностей хво­ стовиков штанг. Соединительный валик воспринимает изгибаю­ щее его усилие только от веса бурового става при извлечении последнего из скважины.

В штангах этого типа соединение хвостовика с трубой не­ надежное. Поэтому в последнее время Карпинский завод при­ ступил к изготовлению штанг усиленной конструкции, с увели­ ченным диаметром хвостовика с 64 до 76 мм.

На рис. 51 приведена конструкция буровой штанги, у кото­ рой взамен соединительного замка обычной конструкции при­

нято резьбовое соединение, что облегчает сборку при бурении, а также увеличивает жесткость става.

Изготовляемые в настоящее время штанги со спиралью из штампованных лопастей трудоемки в изготовлении и дороги. Снижение стоимости штанг достигается заменой сварной спи­ рали спиралью из полосовой стали. Спираль может быть из

74

Рис. 50. Буровая штанга для бурения по породе

Рис. 51. Буровая штанга с резьбовым соединительным замком

- а 107- $137—

Рис. 52. Буровые штанги с составной спиралью:

а-штанга бурового станка БС-110/25м; б - штанга бурового станка СВБ-2

75

одной полосы соответствующей ширины или составной из двух полос сечением 25x5 мм. Карпинским заводом освоено изго­ товление штанг с составной спиралью (рис. 52).

3. ИЗНОС БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА И ЕГО ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Данные о средней стойкости штанг и коронок при бурении

(труба и вставки), а также внутренней части спирали в боль­

шинстве случаев незначителен, то иногда целесообразно произ­ водить восстановление штанг, изношенных по диаметру. Для шнеков существующей конструкции допустимой величиной износа по наружному диаметру считается износ порядка 10—

12мм.

Одним из возможных и применяемых в настоящее время

способов восстановления штанг является приварка к изно­ шенному шнеку спирали, навиваемой из полосовой стали. При

этом наружная часть спирали может заменяться по мере ее износа.

Такой способ восстановления буровых штанг, как показал опыт Северного вскрышного разреза треста Вахрушевуголь,

экономически целесообразен, позволяет увеличить срок служ­ бы штанг примерно в два раза, не требует сложного оборудо­

вом сверления новых отверстий и запрессовки новых пластинок. Результаты определения производительности штанг буро­ вого станка БС-110/25м, полученные в Московском горном ин-

76

ституте, при различном шаге спирали и различной скорости вращения бурового инструмента приведены в табл. 5. Транс­ портируемый материал — песчаная смесь в бетонном кожухе.

Таблица 5

Анализ данных таблицы показывает, что при сухом транс­ портируемом материале производительность вертикального шнека незначительно увеличивается с увеличением шага. С воз­

растанием скорости вращения бурового инструмента произво­ дительность шнека в этом случае резко возрастает. Так, при

возрастании скорости вращения с 220 до 345 об1мин (в 1,57 раза) производительность возрастает с 7,6 до 12,4 л{мин (в 1,63 раза) и т. д.

IV. ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ СТАНКОВ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ*

Электрооборудование станков вращательного бурения со­

стоит из двигателей, пусковой и защитной аппаратуры и ка­ белей.

Подвод электроэнергии к станкам от питающего трансфор­ матора осуществляется гибким четырехжильным кабелем м-ар-

ки ГРШС различного сечения. Для станка БС-110/25м сечение

щий энергию к электродвигателю вращателя, перемещающе­ муся вместе с последним, выполняется в виде петли, прикреп­ ляемой к подкосу рамы (БС-110/25м) или швеллеру мачты

(СВБ-2).

По условиям работы буровых станков электродвигатели принимаются закрытой обдуваемой формы (типа АО). Для

привода бурового инструмента используются в большинстве случаев вертикальные электродвигатели формы исполнения

В-3.

Для привода ходового механизма и лебедки подъема вра­ щателя применяются горизонтальные электродвигатели формы исполнения Щ-2.

Технические данные электродвигателей, применяемых для привода механизмов буровых станков, приведены в табл. 6.

Управление электродвигателями буровых станков осущест­ вляется реверсивными магнитными пускателями серии П и

кнопочными постами.

Основные технические данные пускателей серии П при­

ведены в табл. 7.

При отсутствии пускателей серии П они могут быть заме­ нены магнитными пускателями типа ПМВР.

* Этот раздел будет полезен и для электромехаников, обслуживающих станки и производящих их ремонт.

78