Cтраница 4
Более широкие возможности использования способа РТБ для проходки выработок увеличенных диаметров и глубин, а также для проходки в породах средней крепости и крепких появляются при бурении с принудительным вращением бура ротором. Вращение бура осуществляется через колонну бурильных труб и ведущую квадратную трубу ротором от привода буровой установки. Для этой цели используют аварийный привод буровой установки или специально приспособленные бесшумные и более надежные в работе редукторы закрытой конструкции, которые устанавливают вместо одного из электродвигателей буровой установки. Кроме того, для вращения ротора может быть применен индивидуальный привод, установленный непосредственно на роторе, основаниях буровой или на отдельных фундаментах. Этот способ вращения ротора может быть использован как для стационарных, так и для самоходных буровых установок УБВ-600, А-50, необходимых для бурения скважин большого диаметра на глубину до 200 - 300 м, шурфов и колодцев. [46]
Для вращения бура применяли обыкновенный вороток, изготовленный из круглой стали диаметром 30 мм и зажимаемый на штанге посредством болтов. Поступательное движение бура достигалось нажиманием на конец штанги бревном небольшого диаметра, которым рабочий действовал как рычагом. В целях устранения смещения упираемого конца штанги с бревна во время вращения на конец штанги был наварен наконечник, оканчивавшийся центрирующим стержнем. В месте упора этого стержня в бревно на последнее была прибита стальная пластинка с углублением, в которое и упирался конец стержня. [47]
Мощность, развиваемая пневматическим перфоратором, расходуется при ходе поршня вперед на работу удара, передаваемую на лезвие коронки и производящую разрушение породы, а при ходе поршня назад - на поворот бура. Уменьшение сопротивления вращению бура при его центрировании, ведет к уменьшению затрат мощности на поворот бура, вследствие чего увеличивается доля мощности, расходуемой на разрушение породы, что в результате приводит к увеличению скорости бурения. [48]
В процессе бурения машинисту буровой установки очень сложно выбирать режим, так как постоянно приходится поднимать РТБ на 200 - 300 мм над забоем из-за его остановки, вызванной заклиниванием долот небольшими кусками породы, которые разрушить или отбросить в сторону бур не в состоянии. Поэтому проектировать частоту вращения бура за счет реактивного момента не только сложно, но практически невозможно. [49]
Механизмы вращения бура бывают двух типов: динамические и кинематические. В динамических поворотных механизмах для вращения бура используется часть кинетической энергии движущегося бойка. Эти механизмы обеспечивают только прерывистое движение бура. Преимуществом этой схемы поворотного механизма является отсутствие жесткой связи с приводом, поэтому торможение бойка при заклинивании бура в шпуре не вызывает торможения двигателя, следовательно, не возникает крутящий момент, приложенный к корпусу. Кинематические поворотные механизмы обеспечивают как непрерывное, так и прерывистое вращение бура. По сравнению с динамическими они работают в более спокойных условиях, не воспринимают ударных нагрузок, более компактны. В то же время наличие жесткой связи с приводом создает крутящий момент на корпусе перфоратора из-за торможения двигателя при заклинивании бура в породе. В последнее время преимущественное применение находят электроперфораторы с непрерывным вращением бура, при котором материал разрушается как с помощью ударов, так и резанием. [50]
Наличие промежуточного бойка 17, в котором помещены концы воздушной и водяной трубок, предотвращает поломку последних во время работы, как это имеет место в бурильных молотках, где конец неподвижной водяной трубки входит во вращающийся хвостовик бура. Во время работы бурильного молотка вращение бура производится буксой 19, связанной с поворотной муфтой 18, внутри которой промежуточный боек остается неподвижным; это дает возможность трубкам не соприкасаться с вращающимся хвостовиком бура. Внутреннее отверстие в промежуточном бойке имеет форму, обеспечивающую эжекцию поступающей в канал бура воды и предотвращающую пережим водяной струи сжатым воздухом. [51]
Механизмы вращения бура бывают двух типов: динамические и кинематические. В динамических поворотных механизмах для вращения бура используется часть кинетической энергии движущегося бойка. Эти механизмы обеспечивают только прерывистое движение бура. Преимуществом этой схемы поворотного механизма является отсутствие жесткой связи с приводом, поэтому торможение бойка при заклинивании бура в шпуре не вызывает торможения двигателя, следовательно, не возникает крутящий момент, приложенный к корпусу. Кинематические поворотные механизмы обеспечивают как непрерывное, так и прерывистое вращение бура. По сравнению с динамическими они работают в более спокойных условиях, не воспринимают ударных нагрузок, более компактны. В то же время наличие жесткой связи с приводом создает крутящий момент на корпусе перфоратора из-за торможения двигателя при заклинивании бура в породе. В последнее время преимущественное применение находят электроперфораторы с непрерывным вращением бура, при котором материал разрушается как с помощью ударов, так и резанием. [52]
К технологическим параметрам режима бурения шнековым буром относятся частота вращения бура п и углубка его за один оборот Аугл. Эти параметры рассматриваются отдельно для каждого режима работы шнекового бура. [53]