Техническая характеристика установок типа БУ1

БУ1 БУ1Б

Размеры обурииапия забоя ,м:

Высота............................................................................................ <3,71

Ширина......................................................................................... <5

Число бурильных машин......................................................................................... I

Ход подачи бурильной головки , м..................................................................... 2,75

Диаметр коронки ,мм........................................................................................................ 43

Колея, мм................................................................................................................... 600; 750; 900

Давление, р^атрі о но uwa . Ml la..................................................................... .0,5

Расход воздуха , м³ / мин........................................................................................... 10-12—16

Частота ударов в минуту..................................................................................... 3200-3500 2600

Энергия удара , Дж............................................. ...................................................... 34,3-39,2 83,3

Усиление подачи ,кН.................................................................................. 10,8-18,6 11.8

Скорость перемещения головки на холостом ходу , м/мин:

Вперед....................................................................................................... 6

Назад................................................................................................................ 9

Габариты в транспортном положении , мм:

Длина........................................................................................................................ 6500

Ширина............................................................................................................. 1800

Высота.................................................................................. 1500

Масса, кг.................................................................. . . . 2300 2320

Бурильная установка БУ1М (рис.2.21) вращательно-ударного действия , несамоходная , на колесно-рельсовом ходу работает на пневматической энергии и состоит из бурильной машины , манипулятора , верхней и нижней тележек. Установка оборудована складными балками - рельсами для перекатывания ее на соседний путь.

Распор бурильной машины в забое производится двумя распорными пневмодонкратами. Надвигание бурильной машины на забой происходит под действием гидроцилиндра, перемещающего в продольном направлении подвижную верхнюю тележку относительно неподвижной нижней тележки. На верхней тележки смонтированы пневматические и гидравлические пульты управления, насосный узел с приводом и автомасленка. На нижней тележке установлены захваты , с помощью которых установка крепится к рельсам при бурении , а также боковые опоры для придания установке большей устойчивости при бурении.

Бурильная головка по направляющей балке бурильной машины перемещается винтовым податником, который приводится в действия от реверсивного пневмодвигателя через специальный редуктор.

Вращение манипулятора вокруг продольной оси осуществляется пневмодвигателем и червячно -цилиндрическим редуктором с зубчатыми колесами и червячной -передачей . При необходимости перемещения установки на соседний путь под перекатные ролики подкладывают складные балки и всю установку с помощью кривошипных механизмов поднимают над рельсами.

Бурильные установки типа БУ1 серийно изготовляется Кузнецким машиностроительном заводом.

Бурильные установки БУР2 и БУР2Б

Предназначены для обуривания забоев горизонтальных горных выработок с площадью поперечного сечения в проходке до25м² в породах с f <16.Модель бурильной установки БУР2 является базовой и поставляется с бурильными головками 1100-1-1М. Для бурения пород с f~<12 установка БУР2 по заказу потребителя оснащается бурильной головкой БГА1М и называется БУР2Б.

Техническая характеристика установок

БУР2 БУР2 Б БУР2 БУР2Б

Размеры обуриваемого забоя , м Габариты установки, мм:

Высота....................................... <3,97 длина................................. 7000

Ширина....................................... <5,9 ширина............................... 1300

Число бурильных машин . высота.............................. 1500

Масса,................................ 4900 4950

Бурильная установка типа БУР2(рис. 2.22) с колесно-рельсовым механизмом перидвижения работает на пневматической энергии и состоит из двух бурильных машин вращательно-ударного действия , левого и правого манипуляторов , левой и правой верхних тележек , двух станин , ходовой тележки с механизмом передвижения и навесного управления.

Для механизации заряжания шпуров , оборки кровли и установки крепи установка БУР2 укомплектована специальной люлькой и захватом.

Бурильные машины и манипуляторы установок БУР2 и БУР2Б такие же, как и у установок БУ 1М и БУ1Б.

Бурильные установки типа БУР2 имеют две независимые идентичны гидросистемы , смонтированые на левых и правых верхних тележках и манипуляторах.

Привод насоса осуществляется осуществляется от пневмодвигателя через одноступенчатый редуктор . С целью компенсации отхода бурильных машин от забоя при бурении верхние тележки перемещаются по станинам гидроцилиндрами надвигания .

При заряжании шнуров ,-оборке кровли и креплении выработки на передние концы податчиков навешивают люльки или захваты для подъема отдельных элементов арочной цепи. При этом бурильная машина скрепляется с трубой манипулятора.

Бурильные установки БУР2 и БУР 2Б серийно изготовляются Кузнецким машиностроительным заводом.

Бурильные установки БУЭШ и БУЭЗ

Бурильная установка БУЭШ (рис. 5.1) предназначена для бурения шпуров и выбуривания угля при проведении горизонтальных выработок, преимущественно однопутного сечения от 6 до 10 м? в свету, по породам е коэффициентом крепости I < 16 в шахтах, опасных по газу и пыли. Бурильная установка БУЭШ выпускается в двух исполнениях: с бурильной головкой вращатель­ного действия для бурения шпуров по породам крепостью /..=?;= 4-Г-8 и вращательно-ударного для пород крепостью / = о-=-16, при этом бурильная установка может работать и во вращательном режиме. Выбуривание угля производится установкой в подготовительных выработках со смешанным угольным и породным забоями, в которых применение взрывных работ по углю запрещается.

Установка БУЭШ (рис. 5.1) состоит из бурильной машины е бурильной головкой 1, установленной на конце стрелы, манипулятора 6, рамы-бака 7 для масла, шасси 8, гидросистемы с пультом управления 9, электрооборудования 10, сиденья // для машиниста, буфера '12. Бурильная машина, в свою очередь, состоит из бурильной головки / е электродвигателем мощностью 7,5 кВт и редуктором 2, буровой штанги 3, податника 4 с гидроцилиндрами и направляющей рамой. При выбуривании угля скважинами диаметром 300 мм предусмотрена установка штанги с коронкой 5, оснащенной резцами, вместо штанги для бурения шпуров.

Кинематическая схема бурильной установки (рис. 5.2). Бурильная головка вращательного действия (рис. 5.2, а) представляет собой трехскоростной редуктор /—12 с приводом от электро­двигателя МІ. В зависимости от физико-механических свойств буримых пород производится переключение частоты вращения бура, что позволяет выбирать оптимальный режим бурения. Переключение осуществляют рукояткой Р, которая перемещает блок шестерен 10 по шлицам вала и вводит блок в зацепление с одной из следующих трех шестерен; малой 9, большой 8 или с шестерней 12. Таким путем получают три частоты вращения шпинделя — 151, 317 и 731 об/мин. Малая частота применяется при бурении по крепким породам.

Для бурения шпура в патрон бурильной головки вставляется хвостовик штанги с резцом на конце. Хвостовик удерживается в патроне двумя выступами. Через муфту боковой промывки и отверстие в хвостовике подводится вода под давлением, которая далее по осевому каналу в штанге поступает на забой для промывки шпура.

Кинематическая схема бурильной головки вращательно-ударного и вращательного действия (рис. 5.2, б) предусматривает передачу вращения от вала / через соединительную муфту валу // и жестко насаженной на нем шестерне 1. Далее вращение передается в обе стороны — от шестерни 2 к вращателю и от шестерни 11 к ударному механизму 15

Рис, 5.2. Кинематическая схема бурильной установки БУЭШ

В первом случае с шестерней 2 получает вращение вал III, на котором жестко закреплены также шестерни 3 и 6. Блок-шестерня 4—5, сидящая на шлицевом валу IV, может перемещаться по нему посредством рукоятки Рг и входить в зацепление с шестернями 3—4 либо 5—6, поэтому вал IV и соединенный с ним посредством кулачковой муфты 19 вал V имеют две частоты вращения. Далее через шестерни 18—16 вращение передается шпинделю и буровой штанге 17,

\ Передача к ударному механизму осуществляется от шестерни // через кулачковую полумуфту 8, которая постоянно поджата пружиной 7 к торцовым зубьям шестерни 11. Полумуфта предназначена для устранения запуска ударного механизма в направлении обратном, предусмотренному конструкцией, что может произойти при неправильном подключении электродвигателя бурильной головки к электросети. От кулачковой полумуфты вращение пере­

дается посредством шестерен 9 и 10 валу VI и через кулачковую муфту 12 валу VII, от которого через шестерни 13 и 14 приводится в действие ударный механизм /5.

Боек ударного механизма имеет обод, на наружной поверхности которого выполнен плавный криволинейный выступ, охватываемый двумя парами направляющих роликов, опирающихся на подшипники качения. При вращении бойка обод получает от ударного механизма возвратно-поступательные движения и во время хода вперед наносит удары по торцу хвостовика штанги через промежуточный боек. Для уменьшения силы отдачи подшипники направляющих роликов заключены в упругие резиновые амортизаторы, закрепленные в корпусе ударника. Кроме того, концы обоих направляющих роликов опираются на осевые амортизаторы. Для уменьшения их нагрева, а также нагрева смазки, залитой в корпус ударника, предусмотрены два холодильника, размещенные в верхней и нижней крышках корпуса ударника.

Вода, подводимая под давлением для промывки забоя шпура, предварительно проходит через холодильники, затем поступает через муфту боковой промывки в осевой канал буровой штанги и далее на забой шпура.

Бурильная головка вращательно-ударного и вращательного действия может, в случае необходимости, работать только в режиме вращательного бурения (при некрепких породах). Для этого следует выключать ударный механизм посредством рукоятки Р2, что производится только при выключенном электродвигателе бурильной головки во избежание поломки зубчатых передач. Изменение частоты вращения шпинделя (144 и 375 об/мин), а следовательно, и буровой штанги при переходе с режима вращательно-ударного бурения на режим вращательного бурения и обратно осуществляется рукояткой Р1 соответствующим переключением блока шестерен 4—5.

Цепной податчик предназначен для перемещения бурильной головки с буровой штангой и создания при бурении осевого усилия на забой. Податчик состоит из направляющей балки 13 (см. рис.. 5.2, а), на которой установлены привод подачи 15 и натяжнее устройство для цепи 14. Бурильная головка закреплена болтами на плите податчика и перемещается с ней по направляю­щей балке. Для предотвращения прогиба штанги при бурении применены подвижный люнет 16 и неподвижный 17.

Бурильная головка на забой подается гидроцилиндровым механизмом подачи с реечным умножителем хода и цепной передачей. Умножитель хода представляет собой механизм, состоящий из двух пар гидроцилиндров 19, в которых движутся поршень и поршень-рейка 18, имеющая зацепление с вал-шестерней 20, на которой жестко закреплена приводная звездочка 21 цепи.

Манипулятор предназначен для пространственного перемещения бурильной машины и придания ей нужного направления, а также удержания в заданном положении при бурении. Манипулятор гидрофицирован, что позволяет выполнять следующие операции: вращение стрелы манипулятора вместе с бурильной машиной относительно продольной оси на угол ±180°, что. осуществляется редуктором манипулятора РМ, состоящим из /,аух гидроцилиндров, в которых помещены два поршня 23, соединенные между собой рейкой, входящей в зацепление с шестерней 24. Далее через коническую пару 22—25 вращение передается стреле;

подъем стрелы в вертикальной плоскости и поворот в горизонтальной при помощи гидроцилиндров Г1 и Г2;

подъем и поворот бурильной машины относительно манипулятора посредством гидроцилиндров ГЗ и Г4 в вертикальной и горизонтальной плоскостях;

перемещение направляющей балки податчика по кронштейну манипулятора гидроцилиндром надвигания Гь.

От электродвигателя МЗ (мощностью 7,5 кВт) через редуктор 26—27—28 приводится в действие насос гидросистемы.

Передвижение бурильной установки по рельсовому пути осуществляется приводом хода ПХ, который состоит из гидромотора 29 и трехступенчатого редуктора 30.

Шасси служит основанием бурильной установки и состоит из рамы, к которой на полуосях крепятся правая и левая ходовые тележки. На тележках смонтированы ходовые колеса, рельсовые захваты и четыре маневровых катка 31, попарно на каждой тележке. С помощью двух гидроцилиндров Г6 тележки могут быть раздвинуты или сдвинуты относительно рамы шасси с . учетом размеров колеи (600— 900 мм). Благодаря этому в транспортном положении бурильная установка занимает небольшую ширину (600 мм), что имеет существенное значение в горных выработках малого сечения.

поочередным включением на сдвигание—раздвигание откатить установку к стенке выработки. При этом установка приподнимается над рельсами, опираясь катками на швеллеры специальной перекатной платформы.

Бурильная установка электрическая БУЭЗ (рис. 5.3) вращатель-но-ударного и вращательного действия предназначена для бурения шпуров и выбуривания угля скважинами при проведении горизонтальных подготовительных выработок высотой до 4,5 м и сечением от 9 до 20 м2 в свету по породам с коэффициентом крепости / < 16.

Установка БУЭЗ отличается от БУЭ1М наличием двух бурильных машин / и 2, двух манипуляторов 3 н4, тележек — правой 5 и левой 6, установленных на ходовом колесном шасси 7.На каждой из тележек независимо смонтированы насосная станция 8, гидро-и электроаппаратура управления бурильной машиной, манипулятором и тележкой. Таким образом, кинематически бурильная установка БУЭЗ состоит из двух независимых групп. Поэтому в процессе бурения управляют установкой два машиниста, один из которых находится с левой, а другой с правой стороны установки возле тележек. Бурильная машина, манипулятор и насосная станция, унифицированы с аналогичными узлами бурильной установки БУЭ1М.

Применение на одной ходовой тележке двух независимых бурильных машин вместо одной позволяет повысить производительность бурения в 1,5—2 раза и использовать установку в выработках большого сечения.

Бурильная установка БУШ (БУ1Б) Бурильная пневматическая установка БУШ вращательно-ударного действия предназначена для бурения шпуров по породе с коэффициентом крепости / = б-ь-16 при проведении горизонталь тых горных выработок сечением от 6 до 20 м2. Установка оснащена бурильной головкой 1100-ЫМ или БГА1М; в последнем случае она имеет индекс БУШ.

Установка БУШ (рис. 5.5) состоит из- бурильной машины I, манипулятора II, верхней III и нижней IV тележек. Установка снабжена складными балками-рельсами, которые подкладыва-ются под перекатные ролики нижней тележки; вся установка с помощью кривошипных механизмов поднимается вверх и перекатывается на соседний путь.

Бурильная головка состоит из пневмоударника ПУ и вращателя, который передает крутящий момент буровой штанге от шестеренного нереверсивного пневмомотора П\ мощностью 3,7 кВт через трехступенчатый редуктор, состоящий из зубчатых колес 1— 6. При вращении буровой штанги пневмоударник наносит своим бойком удары по ее хвостовику.

Перемещение бурильной головки по направляющей балке бурильной машины и осевой нажим на забой осуществляются при помощи винтового податника. Последний приводится в действие от реверсивного шестеренного пневмомотора /72 мощностью 18,4 кВт через две пары зубчатых колес 7—8 и 9—10.

Стрела манипулятора получает вращение вокруг своей продольной оси от пневмомотора ЯЗ через червячно-цилиндрическнй редуктор с зубчатыми колесами 11.—12, 15—16 и червячную передачу 13—14.

Рис.5.6. Бурильная вращательно-ударная головка 1100-1-1М

Насос гидросистемы приводится в действие от пневмомотора /74 через одноступенчатый редуктор с зубчатыми колесами 17—18. Масло под давлением от шестеренного насоса НШ, встроенного в бак верхней тележки, подается к гидрораспределителю, а от него — к гидроцилиндру подъема Л стрелы и двум гидроцилиндрам Г.г поворота стрелы манипулятора относительно верхней тележки, а также к гидроцилиндру ГЗ надвигания верхней тележки относительно неподвижной нижней.

На верхней тележке установлены насосная станция, пневмо-и гидропульты управления, на нижней — захваты 19 за рельсы и боковые откидные пневмодомкраты для придания установке устойчивости при бурении. Распор бурильной машины в массив забоя производится двумя пневмодомкратами 20, Бурение ведется с боковой промывкой. Установка при работе обслуживается машинистом и помощником.

Бурильная вращательно-ударная головка 1100-1-1М (рис. 5.6) является исполнительным органом пневматических бурильных установок БУЇ, БУР2 и других при бурении шпуров в крепких породах с коэффициентом крепости / = 8н-12. Бурильная головка состоит из пневмоударника 6, пневмомотора 10с двумя роторами и трехступенчатого редуктора 9, который передает крутящий момент от пневмомотора шпинделю 2. Внутри шпинделя расположен патрон 3 с выступами, через которые крутящий момент передается хвостовику буровой штанги.

При вращении штанги по ее хвостовику наносятся удары посредством поршня 5. Сжатый воздух к пневмоударнику подводится через штуцер 5 и золотниковое воздухораспределительное устройство 7, к роторам пневмомотора — через патрубок // и продольный паз, имеющийся в корпусе пневмомотора. Для уменьшения шума, возникающего при работе пневмомотора, уста­новлен глушитель 12 реактивного типа.

Пружина 4 предназначена для отжатия патрона 3 от поршня 5 и тем самым для предотвращения нанесения им ударов по хвостовику буровой штанги до тех пор, пока резец штанги не упрется в породу.

Вода для очистки шпура подается через муфту боковой промывки / и далее через осевой канал в буровой штанге на забой шпура.

Бурильная ударно-вращательная головка БГА1М имеет аналогичные бурильной головке 1100-1-1М устройство и принцип действия и отличается только конструкцией редуктора.

Контрольні питання

1. Класифікація бурильних установок.

2. Улаштування і принцип роботи бурильної установки БУ-1М.

3. Улаштування і принцип роботи бурильної установки БУР-2.

4. Улаштування і принцип роботи бурильних установок БУЕ.

Лекція №7

Тема лекції: Бурильні установки. Буровой інструмент. ПТЕ і ПБ при експлуатації бурильних установок.

План лекції

1. Буровий інструмент та вимоги до нього.