- •Литература:
- •Модуль 1. Классификация горных машин. Свойства горных пород. Бурильные машин
- •Классификация горных машин для открытой разработки полезных ископаемых
- •Физико-механические свойства горных пород
- •3.1 Краткая история развития буровой техники
- •3.2 Способы бурения горных пород
- •3.3. Новые методы бурения
- •3.4 Основы теории разрушения при различных способах бурения горных пород
- •3.4.1. Основы теории вращательного шнекового бурения режущим инструментом
- •3.5. Классификация бурильных машин.
- •3.6 Конструкция буровых станков
- •3.7. Вращатели буровых ставов
- •3.8. Механизмы подачи буровых станков
- •3.9. Буровой инструмент станков ударно-вращательного бурения
- •3.10. Буровой инструмент станков шнекового бурения.
- •3.11. Буровой инструмент станков шарошечного бурения
- •3.12. Инструмент станков огневого бурения
- •3.13. Вращательно-подающие механизмы (впм) буровых станков.
- •3.13.3. Вращательно-подающий механизм роторного типа
- •3.13.4. Впм станков шнекового и пневмоударного бурения
- •3.14.Ударные механизмы буровых станков
- •3.14.3. Расчет основных параметров пневмоударников
- •3.15. Ходовое оборудование буровых станков.
- •3.16 Привод буровых станков.
- •3.17. Определеине критичской и эксплуатационной скорости вращения шнека.
- •3.18. Определение расхода воздуха на продувку скважины.
- •3.19. Пылеулавливание и пылеподавление при шарошечном бурении.
- •3.19.3. Конструкция и принцип работы пылеулавливающей установки
- •3.20. Определение основных параметров буровых станков.
- •3.21. Техническая характеристика буровых станков.
- •3.22. Основные направления совершенствования буровых станков.
- •Машины для зарядки и забойки скважин
- •4.1 Машины для зарядки скважин
- •4.2 Машины для забойки скважин.
- •Модуль 2. Экскаваторы
- •5. Экскаваторы
- •5.1 Одноковшовые экскаваторы
- •5.2 Рабочее оборудование одноковшовых экскаваторов
- •5.3. Расчет мощности подъемного и напорного механизмов прямой лопаты
- •5.4. Расчет мощности тяговой и подъемной лебедок драглайна
- •5.5. Поворотная платформа
- •5.6. Определение момента инерции вращающихся частей одноковшовых экскаваторов и мощности двигателя поворота
- •5.7. Ходовое оборудование
- •5.7.8. Эксцентриковый механизм шагания
- •5.8. Тяговый расчет гусеничного хода
- •5.9. Механическое оборудование одноковшовых экскаваторов
- •5.10. Силовое оборудование одноковшовых экскаваторов
- •5.11. Механизмы и аппаратура управления
- •5.12. Статический расчет одноковшовых экскаваторов
- •5.13. Производительность одноковшовых экскаваторов
- •5.14. Область применения, техническая характеристика и направления развития одноковшовых экскаваторов
- •5.15. Вскрышные экскаваторы
- •Многоковшовые экскаваторы
- •Основные показатели роторных экскаваторов:
- •Конструкция рабочего оборудования
- •Роторы камерной конструкции
- •Роторы бескамерной конструкции
- •Роторы комбинированной (полукамерной) конструкции.
- •Ковши роторных экскаваторов
- •Привод роторов
- •Роторные стрелы
- •Опорно-поворотное устройство
- •Транспортирующее оборудование (конвейеры)
- •Ходовое оборудование роторных экскаваторов
- •Рельсовое ходовое оборудование
- •Гусеничное ходовое оборудование
- •Шагающе-рельсовое ходовое оборудование
- •5.15.5. Определение основных параметров роторных экскаваторов
- •5.15.7. Определение производительности многоковшовых экскаваторов
- •5.16. Техобслуживание и ремонт экскаваторов
- •5.17. Правила т.Б. При работе на экскаваторах
- •Модуль 3.Вспомогательные выемочно-транспортирующие машины. Гидромеханизация
- •Вспомогательные выемочно-транспортирующие машины
- •6. Бульдозеры
- •7. Скреперы
- •8. Рыхлители
- •9. Одноковшовые погрузчики
- •10. Машины для гидромеханизации
- •10.1.1. Классификация гидромониторов
- •10.1.3. Структура и параметры струи гидромонитора
- •10.1.4. Гидравлический расчет гидромонитора.
- •10.1.6. Автоматизация гидромониторных установок
- •10.1.7. Техническая характеристика гидромониторов (самоходные)
- •10.2.1. Классификация драг
- •10.2.2. Конструктивная схема многочерпаковой драги
- •10.2.3. Принцип работы драги
- •10.2.4. Производительность драг
- •10.2.6. Эксплуатация драг
- •10.2.7. Техническая характеристика драг
- •10.3.1. Классификация землесосных снарядов
- •10.3.2. Конструкция землесосных снарядов
- •10.3.3. Расчет производительности
- •10.3.4. Автоматизация землесосных снарядов
- •10.3.5. Требования безопасности при гидромониторных и землесосных работах
- •10.3.6. Техническая характеристика некоторых типов земснарядов
3.13. Вращательно-подающие механизмы (впм) буровых станков.
Конструкция вращательно-подающего механизма определяет принципиальное отличие буровых станков, скорость вращения и подачи инструмента, осевые нагрузки, крутящие моменты, а также длительность вспомогательных операций.
В настоящее время применяются 3 типа вращательно-подающих механизмов: патронный, шпиндельный и роторный. Рассмотрим эти типы на примере ВПМ станков шарошечного бурения.
3.13.1. Вращательно-подающий механизм патронного типа (см. схему) применяются как на отечественных станках 2СБШ-200, так и на американских моделях (станки фирмы «Джой»).
Рассмотрим в качестве примера устройство и принцип работы вращательно-подающего механизма патронного типа состоящего их 3х основных частей:
-
вращателя;
-
гидропатрона;
-
гидродомкратов подачи.
Вращатель крепится к платформе (раме) станка. Он состоит из электродвигателя вертикального исполнения (асинхронного 2х скоростного переменного или постоянного тока) и 2х скоростной коробки передач.
Патрон – клиновой, гидромеханического типа.
Принцип действия ВПМ патронного типа. Вращение от электродвигателя 11 через редуктор 10 передается роторному колесу 9. Роторное колесо выполнено как одно целое с шестигранной обоймой. Роторное колесо вращает шпиндель 2, который выполнен с зазором относительно шестигранной обоймы колеса 9 и может свободно перемещаться относительно него. Подъем и опускание шпинделя 2 относительно роторного колеса 9 осуществляется с помощью 2х гидродомкратов подачи 8.
Перед началом бурения масло подается в верхнюю полость корпуса гидропатрона 5´, поршень 5 гидродомкрата опускается вниз и заставляет перемещаться вниз клиновую шайбу 3. Клиновая шайба 3, надвигаясь на клиновые кулачки 4, своей внутренней конусной поверхность смещает их к центру патрона и прижимает к буровой штанге 1. В результате этого происходит крепление буровой штанги 1 в шпинделе 2.
Далее включается вращатель (10,11) и гидродомкраты подачи 8 и начинается процесс бурения. Непрерывное бурение происходит на длину хода поршня цилиндров гидродомкрата подачи.
Схема вращательно-подающего механизма патронного типа
51. Корпус (цилиндр) гидропатрона;
|
В крайнем нижнем положении гидропатрона срабатывает концевой выключатель и меняется направление подачи жидкости к исполнительным гидроцилиндрам – гидропатрон разжимается и гидроцилиндры перемещают его вместе со шпинделем к верху (буровая штанга остается в скважине).
В крайнем верхнем положении снова срабатывает концевой выключатель и патрон останавливается и гидросистема возвращается в исходное положение (патрон зажат, гидроцилиндры включены на подачу ). Извлечение бурового става из скважины происходит аналогичным образом. Управление гидроцилиндрами ручное или автоматическое.
3.13.2. Вращательно-подающие механизмы шпиндельного типа. Бывают 2х типов:
-
с канатно-полиспастной подачей;
-
с цепной подачей.
Первый тип подачи у нас в стране нашел широкое применение. Он установлен на станках СБШ-250 МН. Цепная подача применяется на зарубежных конструкциях буровых станков.
Рассмотрим в качестве примера конструкцию вращательно-подающего механизма станка СБШ-250 (см. схему).
Вращательно-подающий механизм состоит из:
-
вращателя торцевого (шпиндельного) типа;
-
канатно-гидравлической подачи.
Вращатель состоит из:
-
синхронного электродвигателя фланцевого исполнения;
-
2х скоростного редуктора.
Механизм подачи канатно-гидравлический, включает в себя:
-
два гидродомкрата подачи;
-
канатно-полиспастную систему.
Ход поршня гидроцилиндра 2м. четырехкратная полиспастная система обеспечивает непрерывную подачу бурового става на глубину 8м.
Канатно-полиспастная система состоит из:
-
двух напорных канатов;
-
двух подъемных канатов;
-
шести неподвижных блоков, размещенных в нижнем основании мачты;
-
шести неподвижных блоков, размещенных на верхней части мачты;
-
восьми подвижных блоков, установленных на штоках гидродомкратов.
Напорный канат 7 одним концом прикреплен к раме станка, а второй его конец крепится напорной траверсе 12, соединенной жестко с опорным узлом 13.
Подъемный канат 8 крепится одним концом к верхней обвязке мачты регулировочным болтом 16, а вторым к каретке 4 вращателя.
Принцип действия. При ходе штоков гидродомкратов 6 вверх расстояние между нижними неподвижными блоками 9 и подвижными блоками 11 увеличивается, в следствии чего на буровой став 14 через напорную траверсу 12 и опорный узел 13 с помощью напорного каната 7 передается осевое усилие. Одновременно сокращается расстояние между блоками 10 закрепленными в верхней части мачты и подвижными блоками 11 штоков, ослабляется натяжение подъемного каната 8 и вращатель имеет возможность перемещения вниз. При этом вращатель оказывается всегда застрахованным подвесом на подъемных канатах 8 в случае аварийного обрыва напорного каната 7.
Напорная траверса 12 соединена с кареткой 4 вращателя направляющими и имеет возможность перемещаться относительно каретки.
Схема шпиндельного вращательно-подающего механизма
станка СБШ-250 с канатно-полиспастной подачей
|
В нерабочем состоянии траверса опирается на нижнюю часть каретки вращателя и вместе с ней висит на подъемных канатах. В рабочем положении траверса опирается через буровой став и шарошечное долото на забой скважины. Вращатель жестко крепится на каретке.
Схема шинно-зубчатой муфты и опорного узла.
10 9 |
|
Регулировка длины напорных и подъемных канатов регулировочными болтами 16 и муфтами 17 производится с таким расчетом чтобы в процессе бурения между напорной траверсой и нижним упором каретки был зазор 70 мм за счет шлицевой части шинно-зубчатой муфты. В процессе бурения этот зазор вытяжки канатов и может быть компенсирован в пределах до 55 мм эластичностью шины шинно-зубчатой муфты.
Схема реечно-цепного механизма подачи
|
|
Применяется на станках 60-R, 61-R фирмы Бюсайрус |
Вращатель станка расположен на каретке, связанной с валом подвижных звездочек механизма подачи.
Подача бурового става на забой осуществляется при помощи замкнутой цепи, перемещаемой приводной звездочкой, которая в свою очередь приводится во вращение гидродвигателем. Перемещение цепи приводит во вращение подвижные звездочки, которые жестко укреплены на валу. На концах вала закреплены шестерни, находящиеся в зацеплении с рейками. Поэтому вращение вала приводит к подъему или опусканию бурового става.