Сибирская государственная горно-металлургическая академия
Приоритеты:
подача заявки: 1994-05-31
публикация патента: 10.07.1997
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для бурения шпуров. Задача - повысить производительность манипулятора за счет точности позиционирования буровой машины, т.е. автоматического выхода на бурение шпуров без каких-либо смещений инструмента относительно оси горной выработки. Манипулятор содержит бурильную машину, расположенную на направляющей балке, выполненной за одно целое со звеном восьмизвенного механизма высокого класса с двумя замкнутыми контурами, выполненного в виде шарнирного многозвенника с базовым четырехшарнирным звеном, которое одним шарниром шарнирно соединено с основанием, а другими тремя с двухшарнирными звеньями. Четырех- и пятиугольные контуры этого механизма замыкаются соединенными между собой трехшарнирными звеньями. Свободный шарнир одного из звеньев соединяет его с дополнительным двухшарнирным звеном, которое в свою очередь шарнирно соединено с основанием и приводитcя в движение вращательным двигателем. 1 ил.
Буровой манипулятор, включающий шарнирно соединенные подвижные звенья, кривошипный приводной механизм, направляющую балку для установки бурильной машины, отличающийся тем, что направляющая балка выполнена заодно целое с трехшарнирным звеном восьмизвенного шарнирного механизма, образующего с другими звеньями изменяемые замкнутые контуры.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к горной промышленности, в частности к буровым манипуляторам. Известен буровой манипулятор [1, с. 2-4] включающий основание, стрелу, направляющую балку, бурильную машину, приводы наведения ее в рабочее положение. Недостатком такой конструкции является применение жесткой стрелы, каждая точка которой движется по дуге, и требуется дополнительное устройство для компенсации горизонтального смешения (бурового инструмента относительно забоя выработки. Наиболее близкой к заявленной является конструкция бурового манипулятора [2] выполненная с четырехзвенным изменяемым замкнутым контуром, которая приводится в движение гаечно-винтовым механизмом. Основным недостатком такой конструкции является то, что невозможно ни подбором геометрических размеров звеньев, ни каким-либо другим способом добиться, чтобы замыкающее звено, двигаясь в вертикальной плоскости, оставалось параллельным самому себе. Буровая машина, таким образом, при наведении на направление шпура требует корректировки положения ее продольной оси относительно оси горной выработки. Задача изобретения повысить производительность бурового манипулятора за счет точности позиционирования буровой машины, т.е. автоматического выхода на бурение шпуров без каких-либо смещений инструмента относительно оси горной выработки. Сущность изобретения заключается в том, что в буровом манипуляторе, включающем шарнирно соединенные подвижные звенья, кривошипный приводной механизм, направляющую балку для установки бурильной машины, согласно изобретению, последняя выполнена заодно целое с трехшарнирным звеном 8-звенного шарнирного механизма, образующего с другими звеньями изменяемые замкнутые контуры. Использованием восьмизвенного шарнирного механизма с двумя изменяемыми замкнутыми контурами обеспечивается вертикальное движение замыкающего звена, при котором жестко связанная с ним направляющая балка бурильной машины остается параллельной самой себе. Предлагаемая конструкция позволяет заменить гаечно-винтовой механизм приведения в движение контура на вращательный. На чертеже показана кинематическая схема бурового манипулятора. Буровой манипулятор содержит бурильную машину 1, расположенную на направляющей балке 2, выполненной заодно целое со звеном 3, восьмизвенного механизма высокого класса с двумя замкнутыми контурами, выполненными в виде шарнирного многозвенника с базовым четырехшарнирным звеном 4, которое одним шарниром непосредственно шарнирно соединено с основанием 5, а другими тремя с двухшарнирными звеньями 6, 7, 8. Четырех- и пятиугольный контуры этого механизма замыкаются соединенными между собой трехшарнирными звеньями 3 и 9 соответственно. Свободный шарнир звена 9 соединяет его с дополнительным двухшарнирным звеном 10, которое в свою очередь непосредственно шарнирно соединено с основанием 5 и приводится в движение вращательным двигателем 11, образующим со звеном 10 кривошипный приводной механизм. Буровой манипулятор работает следующим образом. При повороте звена 10 двигателем 11 приводится в движение восьмизвенный механизм. За счет подобранных размеров звеньев обеспечивается автоматически равномерное вертикальное поступательное движение звена 3.
