Буровой станок КА-2М-300. Музей кафедры бурения

Рис. 39.

. На верхней части шпинделя надета на упорных подшипниках трубка с зубчатой наружной нарезкой – кремальера, скользящая в осевом направлении в корпусе вращателя. В зацеплении с кремальерой находится шестерня, связанная с рычагом. Движение рычага и усилие, приложенное к рычагу, передается через шестерню на кремальеру, а с нее на шпиндель и на буровой снаряд. При этом усилие, прикладываемое рабочим на конце рычага, передается на шпиндель увеличенное во столько раз, во сколько раз длина рычага больше радиуса передающей шестерни (примерно в 20 раз).

Уникальные образцы первых отечественных станков для колонкового бурения КАМ-300, выпуск которых начат в 1928 году, представлены в учебно-историческом музее на Сергиево-Посадском полигоне МНРИ-РГГРУ (рис. 39).

Рис. 40.

Ручная цепная подача применяется в современных буровых станках (установках) предназначенных для бурения мелких скважин глубиной до 30 метров, обычно легких и с переносным вариантом. К ним относится мотоблок М-

10, установка УКБ12,5/25 и ряд других мелких установок. Принцип действия такой ручной цепной подачи хорошо виден на схеме ручной ценой подачи установки УКБ 12,5/25. Ее схема и ее вид приведены на рис. 41.

Рис. 41.

Механическая цепная подача используется для создания дополнительной нагрузки на ПРИ в роторной буровой установке УРБ-2,5А. В отличие от других роторных буровых установок, предназначенных для бурения более глубоких скважин, установка УРБ-2,5А бурит только до 200 метров. При этом вес снаряда может быть недостаточен для создания нужной осевой нагрузки. Для создания дополнительной нагрузки на ПРИ от двигателя через червячную передачу и трансмиссию передается вращение на вал с двумя звездочками, вращение которых передается на цепи, проходящие вдоль мачты и, в свою очередь, соединенные с вертлюгом-сальником на верхнем конце ведущей трубы. При включении механизма подачи вращение звездочек передает усилие через цепи на вертлюг и через него на ведущую трубу приподнимая заднюю часть платформы буровой установки (машина как бы опирается на ведущую трубу и приподнимается). Обычно бурильщик поднимает платформу на 15-20 см, после чего механизм подачи выключают и бурение идет с дополнительной (к весу снаряда) нагрузкой за счет веса приподнятой части платформы. Когда платформа опускается до исходного положения, операция повторяется. Очевидно, что регулирование осевой нагрузки на ПРИ здесь делается «на глаз» и она меняется по мере опускания платформы, но для бурения в мягких и полускальных породах это не имеет существенного значения. Схема механической цепной подачи приведена на рис. 42.

Рис.42.

Винтовая или дифференциальная система подачи применялась в наших старых станках ГП-1, ЗИВ-75 и ЗИВ-150. В виду определенных достоинств этой системы (компактность), винтовая подача применяется в некоторых современных зарубежных станках (Lоngyear 65; 65ENS..). Для обеспечения подачи бурового снаряда в процессе бурения в системе винтовой подачи используется принцип «винта и гайки».

Представьте жестко закрепленную гайку и вращающийся винт, естественно винт будет перемещаться в осевом направлении относительно гайки, а если на винт приложить крутящий момент, то на винт будет передаваться осевое усилие, равное сопротивлениям движению винта (так работает винтовой домкрат). В станке с винтовой подачей (ГП-1, выпускался с 1947 г. рис.43.) на шпинделе нарезается крупная прямоугольная левая резьба, на которую навинчена «гайка подачи», размещенная в корпусе вращателя не имеющая перемещения в осевом направлении. Вращение на шпиндель передается с приводной шестерни через продольную шпоночную канавку, а на гайку подачи – через редуктор, состоящий из двух шестерен, промежуточного вала и фрикциона. Шестерни подобраны таким образом, что гайка подачи может вращаться значительно быстрее шпинделя, а за счет управления фрикционом частота вращения гайки подачи может изменяться от нуля до максимума. (Термин «дифференциальная подача» означает в данном случае принцип разных скоростей вращения шпинделя и гайки подачи). Когда гайка вращается быстрее шпинделя, шпиндель как бы вывинчивается и перемещается вниз со скоростью углубки, а регулирование фрикционом крутящего момента позволяет при этом регулировать осевую нагрузку на ПРИ. (в данной схеме только дополнительную нагрузку рис. 43). Достоинства станков с винтовой подачей их компактность, меньший вес и стоимость за счет отсутствия гидравлической системы.