RS64474B1 - Pogonski uređaj za bušenje za bušilicu za bušenje zemlje - Google Patents

Description

OPIS PRONALASKA

Pronalazak se odnosi na pogonski uređaj za bušenje za bušilicu za bušenje zemlje sa sklopom vretena, koji ima unutrašnju jedinicu vretena i spoljašnju jedinicu vretena, koja je aksijalno pomerljiva na unutrašnjoj jedinici vretena i na plivajući način je uležišten između dva opružna uređaja, prema glavnom sadržaju patentnog zahteva 1.

Takvi pogonski uređaji za bušenje su poznati posebno kod uređaja-bušilica za bušenje zemlje i stena, kod kojih se kao alat za bušenje koristi jedinica za bušenje sa udarnim dejstvom odnosno udarnim čekićem. Kod jedinice za bušenje rupa sa udarnim čekićem predviđen je jedan ili više aksijalno pokretanih udarnih elemenata, koji kod rotacionog pogona jedinice za bušenje rupa sa udarnim čekićem dodatno izvode aksijalno udarno kretanje odnosno udarno dejstvo. Takve jedinice za bušenje rupa sa udarnim čekićem mogu se koristiti posebno za stvaranje rupa odnosno bušotina u čvrstom stenovitom tlu. Na primer, iz patentnog dokumenta EP 3336 301 A1 poznata je jedinica sa udarnim čekićem za bušenje upuštenih rupa-bušotina. Poznato je, da dodatno udarno kretanje, koje stvara jedinica za bušenje rupa sa udarnim čekićem, dovodi do dodatnog opterećenja pogona za rotaciono bušenje. Da bi se redukovalo ovo opterećenje poznato je iz stanja tehnike elastično uležištenje u aksijalnom pravcu pogonskog vretena kod pogona za bušenje, tako da su aksijalni udari čekića prigušeni i ne mogu direktno da deluju na ležajeve pogona za bušenje kod bušilice.

Naravno da takavo uležištenje utiče na dalji rad pogonskog vretena. Međutim, naročito u pogonu za bušenje je neophodno, da se primeni odnosno unese određena aksijalna sila pritiska čak i kada se koristi jedinica za bušenje rupa sa udarnim čekićem. Pored toga, mora da se obezbedi i određeni aksijalni zazor, kako bi se dopustilo aksijalno navrtanje garniture za bušenje sastavljene od više šipki -poluga za bušenje sa navojnim priključcima.

Patentni dokument CN 85 100 828 A opisuje pogonski uređaj za bušenje sa jedinicom za bušenje sa obrtnim vretenom, koja je postavljena na plivajući način između dve tanjiraste opruge.

U osnovi pronalaska leži zadatak, da se predloži pogonski uređaj za bušenje, koji s jedne strane omogućava efikasan rad pogona za bušenje, a sa druge strane omogućava dobru zaštitu pogona za bušenje pri upotrebi aksijalno udarnog alata za bušenje.

Zadatak se rešava u skladu sa pronalaskom pomoću pogonskog uređaja za bušenje koji ima karakteristike prema patentnom zahtevu 1. Povoljno realizovane forme pronalaska su date u zavisnim patentnim zahtevima.

Pogonski uređaj za bušenje izveden prema pronalasku se karakteriše time, što prvi prednji opružni uređaj, koji je postavljen na jednoj strani alata za bušenje, sadrži kombinaciju najmanje jedne spiralne pritisne opruge i prvog sklopa tanjirastih opruga, i da drugi zadnji opružni uređaj, koji je okrenut od strane alata za bušenje, ima drugi sklop tanjirastih opruga.

Jedna osnovna ideja pronalaska sastoji se u tome, da obezbedi plivajuće uležištenje između dva opružna uređaja sa prednapregnutim oprugama za prednaprezanje spoljašnje jedinice vretena i unutrašnje jedinice vretena. Konkretno, prvi prednji opružni uređaj, koji je okrenut prema strani sa alatom za bušenje, i drugi zadnji opružni uređaj, koji je okrenut od strane alata za bušenje, imaju svaki ponaosob sklop tanjirastih opruga. Pomoću ova dva sklopa tanjirastih opruga mogu se udarna kretanja, koja proizilaze iz alata za bušenje posebno od jedinice za bušenje upuštenih rupa sa udarnim čekićem, naročito dobro apsorbovati i prigušiti. U zavisnosti od vrste konstrukcije mašine za bušenje, alat za bušenje se može povezati na unutrašnju jedinicu vretena ili na spoljašnju jedinicu vretena. Poželjno je da se obrtni moment prvenstveno uvodi preko spoljašnje jedinice vretena, tako da se, pomoću nedostatka uležištenja za udare, udari sa unutrašnje jedinice vretena ne mogu preneti na spoljašnju jedincu vretena, ili se mogu preneti udari koji su jako prigušeni. Nasuprot tome u obrnutom slučaju, obrtni moment se takođe može preneti sa pogona za bušenje prvo na unutrašnju jedinicu vretena, dok je istovremeno alat za bušenje povezan sa spoljašnjom jedinicom vretena direktno ili preko poluge za bušenje.

U skladu sa jednim daljim aspektom pronalaska, na prvi prednji opružni uređaj je postavljena najmanje jedna spiralna pritisna opruga dodatno uz prvi sklop tanjirastih opruga. Povoljno je, kada ova spiralna pritisna opruga prvenstveno bude izvedena relativno sa mekom opružnom karakteristikom, što omogućava naročito lako relativno pomeranje između ove dve jedinice vretena, što je pogodno na primer kod zavrtanja elemenata poluge za bušenje sa navojnim spojevima. Sve u svemu posmatrano, može se postići efikasan rad bušenja uz istovremeno dobro prigušivanje udara na pogon za bušenje od alata za bušenje.

Jedno povoljno izvođenje pronalaska sastoji se u tome, da je spiralna pritisna opruga prvog opružnog uređaja, s jedne strane, oslonjena na prvu prirubnicu koja je usmerena radijalno prema spolja i koja je formirana na spoljašnjoj strani unutrašnje jedinice vretena, a sa druge strane je oslonjena na noseći prsten, koji je aksijalno pomerljiv pomoću sklopa tanjirastih opruga i elastično uležištena na spoljašnju jedinicu vretena. Uležištenjem spiralne pritisne opruge na spoljašnju stranu sklopa sa vretenom, obezbeđena je sigurna i dobra pokretljivost uz lako održavanje odnosno servisiranje delova.

Prirubnica može biti izvedena integralno kao jedan jedinstveni komad sa unutrašnjom jedinicom vretena ili može biti spojena spolja na nju.

Dalja svrsishodna izvedba pogonskog uređaja za bušenje prema pronalasku ogleda se u tome, da je drugi sklop tanjirastih opruga drugog zadnjeg opružnog uređaja oslonjena s jedne strane na drugu prirubnicu unutrašnje jedinice vretena, pri čemu je prirubnica radijalno usmerenu prema spolja i sa druge strane sklop je oslonjen na spoljašnju jedinicu vretena. Najmanje jedna od ove dve radijalno ka spolja usmerene prirubnice je pričvršćena odvojivo. Sveukupo gledano, ovakva koncepcija omogućava dobra montažna svojstva i lako sklapanje opružnog sklopa.

U skladu sa daljim razvojem pronalaska predviđena je ugradnja uređaj za prenos obrtnog momenta, naročito ožljebljeno vratilo sa aksijalnim ozubljenjem. Uređaj za prenos obrtnog momenta je izveden radi prenosa obrtnog momenta sa pogonskog točka pogona za bušenje na sklop vretena. Uređaj za prenos obrtnog momenta može se formirati na unutrašnju jedinicu vretena ili na spoljašnju jedinicu vretena. Prvenstveno je uređaj za prenos obrtnog momenta postavljen između prednjeg opružnog uređaja i zadnjeg opružnog uređaja. Ovaj raspored sprečava prekomerno opterećenje pogona bušilice sa aksijalnim udarima proizvedenim od alata za bušenje tokom rada bušilice.

U principu, sklop tanjirastih opruga može biti formiran sa bilo kojim željenim dizajnom. U skladu sa daljim razvojem pronalaska, data je izvedba tanjirastih opruga sa posebno malom potrebom za održavanjem koja proizilazi iz činjenice da su prvi sklop tanjirastih opruga i/ili drugi sklop tanjirastih opruga smešteni u džepu za prijem odnosno za prihvatanje. Prihvatni džep se može posebno formirati na jednoj od prirubnica. Prihvatni džep je prvenstveno izveden kao prihvatni žleb prstenastog oblika.

U skladu sa daljom realizacijom uređaja za bušenje prema pronalasku, povoljno je da se na prednjoj strani unutrašnje jedinice vretena predvidi uređaj za spajanje odnosno za pričvršćivanje elemenata poluge za bušenje. U ovom uređaju za spajanje može se prvenstveno predvideti navoj, na koji se navrne odgovarajuće navojno područje elemenata poluge za bušenje.

Za efikasni rad bušilice naročito je korisno, da spiralna pritisna opruga ima manji koeficijent krutosti opruge i veći hod opruge nego što je to kod prvog sklopa tanjirastih opruga. Konkretno, spiralna pritisna opruga može na taj način da sigurno obezbedi neophodan aksijalni zazor, koji je poželjan za postavljanje elemenata poluge za bušenje.

Pri tome je naročito povoljno, kada je hod spiralne pritisne opruge jednak ili veći od dužine navoja elementa postavljenih na polugu za bušenje, koji se pričvršćuje pomoću navoja za spajanje.

Da bi se obezbedilo definisano neophodno aksijalno pomeranje između dve jedinice vretena, korisno je u skladu sa daljim razvojem pronalaska, da se na unutrašnju jedinicu vretena formira prorez za vođenje prstenastog oblika, u koji se na podesan način zahvata-spreže u obliku čahure ispupčenje za vođenje spoljašnje jedinice vretena. Pomoću ovoga je obezbeđeno tačno usmereno pomeranje odnosno kretanje između dve jedinice vretena.

Pronalazak takođe obuhvata bušilicu, naročito bušilicu za bušenje zemljanog tla, sa najmanje jednim pogonom za bušenje, pri čemu se pomoću pogona za bušenje pokreće spoljašnja jedinica vretena, pri čemu je pogonski uređaj za bušenje izveden u skladu sa pronalaskom. Uređaj za bušenje odnosno bušilica može biti naročito opremljena sa priborom za bušenje rupa za šipove, koji se koristi za izradu temeljnih šipova u zemlji na primer za zgrade. Pri tome se može koristiti bilo koji alat za bušenje, na primer puž za bušenje, beskrajna burgija, burgija sa posudom ili slično. U skladu sa daljim razvojem, poželjno je da se kao alat za bušenje koristi jedinici za bušenje rupa sa udarnim čekićem, koja je pričvršćena na poluzi za bušenje, koja se može rotaciono pokretati pomoću pogonskog uređaja za bušenje. Takva jedinica sa udarnim čekićem za bušenje upuštenih rupa je u osnovi poznata iz stanja tehnike. Ova jedinica za bušenje ima po pravilu uglavnom cilindrično osnovno telo, na čijoj donjoj strani okrenutoj prema zemlji je ugrađen jedan ili više elemenata sa udarnim čekićima, koji se pokreću aksijalno u reverzibilnom-povratnom smeru. Aksijalo pokretanje elementa sa udarnim čekićima sledi pri tome naročito pomoću dovođenja fluida pod pritiskom, posebno komprimovanog vazduha. U cilju snabdevanja bušilice sa fluidom pod pritiskom kao i uvođenje tečnosti za bušenje i/ili odvođenja tečnosti za bušenje naročito pri malim bušenjima odnosno bušotinama, sklop vretena, a posebno unutrašnja jedinica vretena, mogu biti izvedeni u cevastoj formi sa unutrašnjom šupljinom kroz koju se mogu provući odgovarajući vodovi za fluid.

Pronalazak je u nastavku dalje opisan preko povoljno izvedenog primera, koji je šematski prikazan na crtežima. Crteži pokazuju:

Slika 1 prikazuje šematski poprečni presek pogonskog uređaja za bušenje izveden prema pronalasku;

Slika2 prikazuje uvećani prikaz leve stranu pogonskog uređaja za bušenje izvedenog prema slici 1; i

Slika 3 prikazuje uvećani poprečni presek desnog dela sklopa pogonskog uređaja za bušenje izvedenog prema slici 1.

Pogonski uređaj 10 za bušenje izveden prema pronalasku, koji je prikazan na slici 1 do 3, sastoji se u suštini od unutrašnje jedinice 20 vretena sa cevastim osnovnim telom 22 sa unutrašnjim kanalom 23 kao i cevastom spoljašnjom jedinicom 40 vretena, koji je koaksijalna sa unutrašnjom jedinicom 20 vretena i okružuje ovu unutrašnju jedinicu 20 vretena. U vezi sa centralno postavljenim uređajem 70 za prenos obrtnog momenta, obrtni moment se prenosi na spoljašanju jedinice 40 vretena i/ili unutrašnju jedinicu 20 vretena preko jednog ili više pogona 5 za bušenje, koji su prvenstveno pogonjeni hidraulično, pri čemu je u osnovi ovaj način prenosa pogona već poznat iz stanja tehnike. Unutrašnja jedinica 20 vretena se pruža kroz prstenasti oblik uređaj 70 za prenos obrtnog momenta i na svom zadnjem kraju okrenutom od alata za bušenje, ima rotirajući provodnik odnosno vod 12 za prenos najmanje jednog fluida iz uređaja za bušenje, koji nije prikazan, u unutrašnji kanal 23 cevaste unutrašnje jedinice 20 vreteno.

Rotirajući provodnik 12 se u suštini sastoji od dve glavne komponente, odnosno od rotora 14, koji je obrtno povezan sa unutrašnjom jedinicom 20 vretena i od postavljenog statora 16 koji je od unutrašnje jedinice 20 vretena okrenut prema dole i koji je preko oslonca 18 obrtnog momenta oslonjen na kućište uređaj 70 za prenos obrtnog momenta. Rotor 14 rotira relativno u odnosu na stacionarno izveden stator 16, na koji se može povezati vod za fluid, na primer, za prenos tečne suspenzije za ispiranje ili suspenzije za bušenje. Spoljašnja jedinica 40 vretena rotira zajedno sa unutrašnjom jedinicom 20 vretena, koja je tako postavljena, da se aksijalno pomera u odnosu na spoljašnju jedinicu 40 vretena.

Prva prirubnica 24 postavljena je na prednju stranu unutrašnje jedinice 20 vretena okrenutom prema bušotini i usmerena je radijalno ka spolja, na koju je pomoću uređaja 25 za spajanje povezan alat za bušenje direkno ili indirekno preko elemenata poluge za bušenje. Alat za bušenje može naročito biti jedna jedinica za bušenje rupa sa udarnim čekićem, koja ima jedan ili više udarnih elemenata, koji su pogonjeni aksijalno odnosno pomeraju se aksijalno.

Da bi se prigušili udarni impulsi od jedinica za bušenje rupa sa udarnim čekićem, koji se prenose na uređaja 70 za prenos obrtnog momenta, pogonski uređaj 10 za bušenje je opremljen sa prvim opružnim uređajem 50 i drugim opružnim uređajem 60, koji će biti detaljnije opisani u nastavku opisa sa pozivanjem na slike 2 i 3.

Prvi opružni uređaj 50 ima dve opružne komponente, naime spiralnu pritisnu oprugu 52 i prvi sklop tanjirastih opruge 54. Spiralna opruga 52, koja je koaksijalna sa podužnom osom bušilice, sa jedne strane, je oslonjena napred na prvu prirubnicu 24 formiranu na cevastom osnovnom telu 22 unutrašnje jedinice 20 vretena i, sa druge strane, je oslonjena na potporni prsten 30.

Potporni prsten 30 može da ima prvi prsten 31 i drugi prsten 32. Prvi prsten 31 je pri tome klizno ugrađen na spoljašnju stranu unutrašnje jedinice 20 vretena i elastično je oslonjen u odnosu na spoljašnju jedinicu 40 vretena pomoću koaksijalnog prvog sklopa 54 tanjirastih opruga, pri čemu prvi sklop 54 tanjirastih opruga stvara prvu silu prednaprezanja FTF na prvom prstenu 31 i samim tim ova sila prednaprezanja vrši pritisak na potporni prsten 30. Prvi prsten 31 je povezan sa drugim prstenom 32 preko radijalno isturenog graničnika, na koji je drugi kraj spiralne opruge 52 oslonjen na rame - oslonac izvedeno u obliku stepenica, pri čemu spiralna opruga 52 stvara silu prednaprezanja FDF na prvu prirubnicu 24 i time se vrši najpre pritisak na unutrašnu jedinicu 20 vretena.

Spiralna opruga 52 omogućava hod H1, koji je znatno veći od hoda H2 prvog sklopa 54 tanjirastih opruga. Spiralna opruga 52 je povoljno izvedena sa manjim koeficijentom krutosti opruge u odnosu na koeficijent krutosti prvog sklopa 54 tanjirastih opruga. Hod H1 mora biti izveden prvenstveno da kompenzuje neophodan hod navoja ili hod zavrtnja za pričvršćivanje kada se vrši povezivanje dodatnih elemenata na poluzi za bušenje pomoću navrtanja. Hod H2 prvog sklopa tanjirastih opruge 54 prvenstveno služi da priguši aksijalne udare koje može da stvara alat za bušenje.

Prema slici 3, koaksijalni drugi opružni uređaj 60 ima isključivo drugi sklop tanjirastih opruge 64, koji je s jedne strane oslonjen na naslon - rame spoljašnje jedinice 40 vretena, a sa druge strane oslonjen je na drugu prirubnicu 28, koja je razdvojivo pričvršćena na spoljašnju stranu cevastog osnovnog tela 22 unutrašnje jedinice 20 vretena, prvenstveno je ona ovde pritegnuta-povezana pomoću navoja. Drugi prihvatni džep 66 je formiran pomoću pokrivnog prstena 42 na spoljašnjoj jedinici 40 vretena, u koji su postavljene tanjiraste opruge drugog sklopa 60 tanjirastih opruga i zaštićene. Sila prednaprezanja FTFZ može se preneti sa spoljašnje jedinice 40 vretena na unutrašnju jedinicu 20 vretena preko drugog sklopa 64 tanjirastih opruga, koji isto tako može takođe da služiti za prigušivanje aksijalnih sila jedinice za bušenje rupa sa udarnim čekićem. Pokrivni prsten 42 drži tanjiraste opruge 60 u određenom predopterećenju, kada se unutrašnja jedinica 20 vretena pomeri aksijalno udesno. Da bi se obezbedilo sigurno vođenjem može se na spoljašnjoj strani cevastog osnovnog tela 22 postaviti prstenasti prorez za vođenje 34, u koji se zahvata odnosno sa njim se spreže odgovarajuće ispupčenje - vođica 44 spoljašnje jedinice 40 vretena.

Claims (11)

PATENTNI ZAHTEVI

1. Pogonski uređaj za bušenje za bušilicu za bušenje zemlje sa sklopom vretena, koji ima unutrašnju jedinicu (20) vretena i spoljašnju jedinicu (40) vretena, koja je aksijalno pomerljiva na unutrašnjoj jedinici (20) vretena i na plivajući način je uležištena između dva opružna uređaja (50, 60),

naznačen time,

- da prvi prednji opružni uređaj (50), koji je postavljen na strani alata za bušenje, sadrži kombinaciju najmanje jedne spiralne pritisne opruge (52) i prvi sklop (54) tanjirastih opruga i

- da drugi zadnji opružni uređaj (60), koji je okrenut od strane alata za bušenje, ima drugi sklop (64) tanjirastih opruga.

2. Pogonski uređaj za bušenje prema zahtevu 1,

naznačen time,

da je spiralna pritisna opruga (52) prvog opružnog uređaja (50) oslonjena sa jedne strane na radijalno usmerenu prema spolja prvu prirubnicu (24) formiranu na spoljašnjoj strani unutrašnje jedinice vretena (20) i sa druge strane, na potporni prsten (30), koji je aksijalo pomerljiv i pomoću prvog sklopa (54) tanjirastih opruga je elastično uležišten na spoljašnju jedinicu (40) vretena

3. Pogonski uređaj za bušenje prema zahtevu 1 ili 2,

naznačen time,

da je drugi sklop (64) tanjirastih opruga drugog zadnjeg opružnog uređaja (60) oslonjen sa jedne strane na radijalno usmerenu prema spolja drugu prirubnicu (28) unutrašnje jedinice (20) vretena i sa druge strane na spoljašnju jedinicu (40) vretena.

4. Pogonski uređaj za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 3

naznačen time,

da je postavljen uređaj (70) za prenos obrtnog momenta, naročito ožljebljeno vratilo sa aksijalnim ozubljenjem.

5. Pogonski uređaj za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 4,

naznačen time,

da je prvi sklop (54) tanjirastih opruga i/ili drugi sklop (64) tanjirastih opruga smešten u džep za prihvatanje (56, 66).

6. Pogonski uređaj za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 5,

naznačen time,

da je na prednjoj strani unutrašnje jedinice (20) vretena predviđen spojni uređaj (25) za pričvršćivanje elemenata poluge za bušenje.

7. Pogonski uređaj za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 6,

naznačen time,

da spiralna pritisna opruga (52) ima manji koeficijent krutosti opruge i veći hod opruge nego što je to kod prvog sklopa (54) tanjirastih opruga.

8. Pogonski uređaj za bušenje prema zahtevu 7,

naznačen time,

da je hod opruge spiralne pritisne opruge (52) jednak ili veći od dužine navoja elemenata postavljenih na polugu za bušenje, koji se pričvršćuju sa spojnim navojem.

9. Pogonski uređaj za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 8,

naznačen time,

da je na unutrašnju jedinicu (20) vretena formiran prorez (34) prstenastog oblika za vođenje u koji se podesno spreže ispupčenje (44) izvedeno u obliku čahure na spoljašnjoj jedinici (40) vretena.

10. Bušilica, naročito bušilica za bušenje zemljanog tla, sa najmanje jednim pogonom (5) za bušenje,

naznačena time,

da se pomoću pogona (5) za bušenje pokreće spoljašnja jedinica (40) vretena pogonskog uređaja (10) za bušenje prema nekom zahtevu od 1 do 9.

11. Bušilica prema zahtevu 10

naznačena time,

da je kao alat za bušenje postavljena jedinica za bušenje rupa sa udarnim čekićem, koja je postavljena na poluzi za bušenje, koja može da se pogoni rotaciono pomoću pogonskog uređaja (10) za bušenje.