Замеры мощности, потребляемой электродвигателем маслостанции, показали, что суммарные затраты мощности на вращение и подачу с учетом механических и гидравлических потерь в гидросистеме составляли 5 ,5 - 7 ,8 кВт.

Испытания выявили, что оба варианта Д БМ оказались простыми по конструкции и надежными в работе. Раздельные приводы позволяют вы­ полнять такие необходимые операции, как расштыбовка шпура при работе только привода вращения без подачи инструмента или извлечение става из шпура при помощи привода подачи при выключенном вращателе. Была вы­ явлена необходимость установки на ДБМ специальных захватов для удер­ жания бурового става в шпуре в моменты его наращивания.

Манипулятор каретки обеспечивал установку Д БМ под необходимыми углами при обуривании полного веера шпуров, однако ручной привод тре­ бовал значительной трудоемкости при переводе ДБМ от шпура к шпуру. Ходовая часть каретки с жестким креплением ведущего и управляемого мостов к раме каретки при наличии дифференциала не обеспечивала долж­ ной проходимости при переездах по выемочным штрекам. В гидравличе­ ской системе каретки один насос не всегда обеспечивал устойчивую работу двух раздельно работающих гидромоторов привода вращения и подачи.

Отмеченные результаты промышленных испытаний эксперименталь­ ного образца каретки К Б С -1 были учтены при создании последующих бу­ ровых машин.

5.5.3. Буровая каретка КБС-3

При создании этих кареток решались и задачи максимального расши­ рения области их применения в калийных рудниках других месторождений (Старобинское в Белоруссии, Калушское и Стебниковское в Закарпатье). Были максимально устранены выявленные недостатки предыдущих машин, удалось обеспечить хорошую мобильность и унификацию с другими серий­ ными машинами, в первую очередь, за счет ходовой части.

При проектировании каретки КБС-3 предусматривалось совершенство­ вание ходовой части с целью повышения ее маневренности и проходимости, максимальное использование гидроприводов. В связи с появлением в калий­ ной промышленности нового горного комбайна ПК-8, проходящего в отли­ чие от комбайна типа Ш БМ выработку большего диаметра, было решено, что каретки КБС-3 должны работать и в штреках диаметром 3,2 м.

Обзор отечественных и зарубежных конструкций самоходных машин показал, что наиболее проходимыми и маневренными являются ходовые части на пневмошинах с двумя бортовыми передачами и индивидуальным приводом на каждый борт.

На основании этих соображений была изготовлена опытно-промыш­ ленная партия кареток КБС-3 (рис. 5.12). Основные узлы каретки: ДБМ / (рис. 5.13) с приводом вращения 2 и приводом подачи 3; манипулятор бу­ рильной машины 4\ходовая часть с правой 5 и левой 6 бортовыми передача­ ми, приводимыми от отдельных гидродвигателей 7 и маслостанции, вклю­ чающей электродвигатель 8, раздаточный редуктор 9 и три маслонасоса 1 0.

При проработке конструкции Д БМ был принят цепной вариант подат­ чика (см. рис. 5.11), но в конструкцию дополнительно были введены новые механизмы и устройства.

В конструкции Д БМ был предусмотрен механизм подхвата бурового става, конструктивно совмещенный с передним люнетом, который обеспе­ чивал направление бурового става при забуривании и бурении, а также удержание бурового става в шпуре при его наращивании и извлечении.

Кроме этого были предусмотрены распорные устройства, обеспечи­ вающие фиксацию бурильной машины во время бурения между противопо­ ложными стенками штрека и представляющие собой спаренные выдвиж­ ные подпружиненные распоры с заостренными конусными наконечниками. Применение распорных устройств и переднего люнета дало возможность производить забуривание с рабочей скоростью подачи.

Для возможности бурения веерных шпуров по всему периметру штрека радиальный механизм поворота Д БМ с помощью жесткого кронштейна был вынесен в переднюю часть каретки, что позволяло осуществлять пово­ рот Д БМ на 360°, а кроме этого позволило увеличить длину полезного хода податчика (длину наращиваемой штанги) до 2,3 м. Радиальный механизм поворота выполнен в виде зубчатого редуктора с приводом от гидродвигате­ ля, а выходной вал редуктора выполнен полым, через отверстие которого к Д БМ подводились гидравлические шланги от гидросистемы. Крепление Д БМ к приводу поворота осуществлено при помощи проушин и соедини­ тельных пальцев. Изменение угла наклона Д БМ относительно продольной оси штрека (угол веера) осуществляется винтовой муфтой (см. рис. 5.13).

Для обеспечения параллельности между комплектами шпуров к ходо­ вой части крепятся специальные направляющие ролики, которые фиксиру­ ют каретку относительно стенок выработки.

Гидравлическая система каретки состоит из трех отдельных гидросис­ тем: двух закрытых с регулируемыми насосами и одной открытой с шесте­ ренным насосом.

Установленные на буровой каретке гидроприводы обеспечивали бес­ ступенчатое изменение скорости вращения штанги от 0 до 1800 об/мин, а скорость подачи от 0 до 31 м/мин.

Таким образом, гидравлическая схема каретки и примененное гидро­ оборудование обеспечивали изменение силовых и скоростных параметров бурильной машины в широких пределах.

Результаты промышленных испытаний двух образцов буровых кареток КБС-3 показали, что их конструкция оказалась более совершенной по сравнению с ранее созданными каретками.

Максимальная производительность каретки КБС-3 составила 403 п. м шпуров в смену. Такая производительность была достигнута за счет более мощных приводов вращателя и податчика, а также увеличения полезного хода податчика. Механизация операций по настройке бурильной машины, удобство наращивания бурового става за счет применения подхвата и гид­

червячной паре 6, 7 глобоидного редуктора и через звездочки 8 , 9 , I0, соеди­ ненные цепями, колесам ходовой части. Переключение двигателя для приво­ да насоса или ходовой части осуществляется с помощью муфты II, сблоки­ рованной с помощью соединительных элементов с шестерней 3. Рукоятка управления муфтой имеет два фиксированных положения «Ход» и «Насос» и обеспечивает включение либо ходовой части, либо насоса.

Совмещенный приводходовой части и насоса позволил обойтись одним приводным электродвигателем, что наряду с компактностью обеспечило приводу и меньший вес по сравнению с приводами от двух отдельных двигателей.

В гидравлической схеме (рис. 5.17, б) каретки предусмотрено, что рабо­ чая жидкость из бака насосом 1 по напорной магистрали подается к трехзо­ лотниковому распределителю 2. При переключении одного из золотников рабочая жидкость направляется к цилиндру 3 наклона Д БМ в вертикальной плоскости. Для фиксации ДБМ в заданном положении служит гидрозамок 4. Второй золотник направляет жидкость к дросселю 5 и далее к гидродвигате­ лю 6 податчика, осуществляя подачу бурового става на забой. Параллельно этой цепи включен предохранительный клапан 7, ограничивающий усилие подачи. При реверсировании золотника подачи поток рабочей жидкости на­ правляется непосредственно к гидродвигателю 6 и далее через обратный клапан 8 и распределитель сливается в бак, обеспечивая повышенную ско­ рость отвода инструмента. Третий золотник служит для управления цилин­ дром надвига ДБМ относительно вилки манипулятора. Фиксация цилиндра 9 осуществляется гидрозамком 10. Предохранение всей гидросистемы от по­ вышенного давления осуществляется предохранительным клапаном II, встроенным в гидрораспределитель 2. Очистка рабочей жидкости от механи­ ческих примесей осуществляется непрерывно пластинчатым фильтром 12, установленным в сливной магистрали.

Гидравлическая система каретки БК.-2 значительно проще гидравли­ ческой системы каретки КБС-3, так как включает только один насос и меньшее число гидроэлементов.

При испытаниях выявлен ряд преимуществ каретки БК.-2 по сравне­ нию с кареткой КБС-3: лучшие условия обслуживания и обзор при буре­ нии; повышенная надежность отдельных узлов и каретки в целом за счет упрощения гидросхемы и применения серийно выпускаемых агрегатов; меньшая стоимость за счет упрощения конструкции. М аксимальная произ­ водительность каретки при семичасовой смене составила 320 м. Средняя скорость бурения составляла 2,55 м/мин, а с дополнительным учетом всех вспомогательных операций — 0,9 м/мин.

Однако производительность каретки БК-2 по сравнению с кареткой КБС-3 снизилась на 15—20 %. Это произошло в связи с уменьшением по­ лезного хода подачи и вследствие применения для привода вращения бура электродвигателя меньшей мощности.

Конструкция ДБМ с неподвижным электродвигателем привода враще­ ния выгодно отличает ее от ДБМ с подвижными приводами вращения, так

как она не имеет тяжелых перемещающихся по раме частей и подвижного токоподводящего кабеля. Это создает повышенную эксплуатационную на­ дежность при бурении и лучшие условия для работы податчика. Однако от­ сутствие специального устройства для автоматического регулирования скорости подачи в зависимости от нагрузки электродвигателя при ручном управлении часто приводило либо к значительным перегрузкам электро­ двигателя вращателя и, как следствие, к выходу его из строя, либо к полом­ кам бурового става в случаях его заклиниваний.

Манипулятор каретки с тремя степенями свободы оказался более удобным по сравнению с радиальным, так как обеспечивал более удобную замену штанг при ручном наращивании бурового става и лучший обзор при забуривании и бурении. Механизм наклона бурильной машины с приводом от цилиндра позволяет изменять угол наклона в заданных пределах. Благо­ даря введению специального механизма надвигания бурильной машины на забой относительно манипулятора и плавного регулирования скорости по­ дачи машина БК-2 обеспечивает устойчивое забуривание шпуров по всему периметру штрека при углах наклона по отношению к стенке штрека до 45° Ходовая часть обеспечивает передвижение каретки по выработкам, но на­ личие открытых цепных передач в конструкции ходовой части и отсутствие надлежащей смазки приводит к их заштыбовке, быстрой коррозии и сни­ жению эксплуатационных качеств каретки.

Буровая каретка БК-2М

Буровая каретка БК.-2М является модификацией каретки БК-2 и пред­ назначена для механизации бурения веерных шпуров из разрезных штре­ ков, пройденных комбайнами типа Урал10КС и Урал-20КС.

Основные изменения в конструкции по сравнению с кареткой БК-2 бы­ ли вызваны тем, что: во-первых, конфигурация и сечения штреков, пройден­ ных комбайнами типа У- 10КС и У-20КС, существенно отличаются от формы и размеров штреков, пройденных комбайном ПК-8; во-вторых, для повыше­ ния эффективности взрывных работ при комбинированной выемке пласта Красный II возникла необходимость бурения шпуров, направленных пер­ пендикулярно стенкам штрека или имеющим даже противоположное основ­ ному вееру направление (обратный веер). С учетом этих требований некото­ рой модернизации был подвергнут манипулятор, незначительно изменены конструкция бурильной машины и гидросистема каретки.

5.5.5. Станок вращательного бурения СВБ 42-20/80

Станок СВБ 42-20/80 (рис. 5.18) является модификацией каретки БК-2, предназначен для бурения скважин, образующих круговой веер из выработок, пройденных комбайном Урал-КС с размерами 2,5 —3,7 м по высоте и 3,2 —6,3 м по ширине.

Основное конструктивное отличие от каретки БК-2 заключается в том, что бурильная машина и манипулятор от каретки БК-2 установлены на пневмоколесной ходовой части, обладающей более высокой проходимостью