ШУМОЗАГЛУШАЮЩЕЕ ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО АГРЕГАТА ДЛЯ БУРЕНИЯ ПО ПОРОДЕ
NOISE DAMPING PROTECTIVE DEVICE OF ROCK DRILLING UNIT

Настоящее изобретение относится к защитному устройству агрегата для бурения по породе, предназначенному для глушения шума, содержащему подающий брус, один конец которого представляет собой бурильный конец, и шумозаглушающий корпус, окружающий подающий брус и перфоратор и часть буровой штанги, причем на бурильном конце подающего бруса в качестве конца шумозаглушающего корпуса неподвижно по отношению к подающему брусу установлена первая защитная часть, при этом вторая защитная часть установлена с возможностью перемещения относительно подающего бруса в ее продольном направлении, при этом обе защитные части содержат отверстие, через которое буровая штанга, соединенная с перфоратором, движущимся при бурении на подающем брусе, совершает перемещение в процессе бурения.
При бурении по породе используют бурильный агрегат, который содержит одну или несколько стрел, смонтированных на основании, и перфоратор, с обеспечением подвижности монтируемый на подающем брусе, установленном на стреле. Подающий брус также часто устанавливают на конце стрелы с возможностью его перемещения в продольном направлении посредством отдельной лотковой опоры, таким образом обеспечивая расположение подающего бруса в желаемом положении и в желаемом направлении для бурения. Ввиду таких разнообразных перемещений стрелы и подающего бруса бурильный агрегат оснащают различными передаточными цилиндрами или гидродвигателями, которые сами по себе известны, и которые приводят в действие посредством текучей среды под давлением.
Типичной проблемой при бурении скальной породы является шум. Шум создает перфоратор, воздействующий на головку инструмента, и инструмент, воздействующий на породу, а также иные разнообразные движения, такие как вращение и т.д. Шум, который равномерно и весьма широко распространяется по окрестности, сохраняется, создавая все больше и больше проблем, особенно вблизи от жилых районов. Для предотвращения шума, чтобы он не приводил к ограничениям, касающимся часов работы или мест проведения работ, были предприняты попытки решения этой проблемы, в частности, при бурении с поверхности, посредством использования разнообразных шумозаглушающих корпусов вокруг подающего бруса и перфоратора. Такие решения известны, например, из публикаций WO 2006/038850, WO 00/39412, патента Швеции №523874, патента США №3667571 и патента Японии JP5-295978. Проблема, связанная со всеми указанными решениями, заключается в том, что их трудно осуществить, и они не заглушают шум по всей зоне перфоратора. В частности, гашение шума у конца корпуса, где буровое долото и буровая штанга выходят из корпуса в течение бурения, нельзя признать удовлетворительным. Имеются попытки устранения этой проблемы, например, в публикации WO 2006/038851, посредством определенного решения для гашения шума, в случае которого используют две демпфирующие трубы, установленные в продольном направлении буровой штанги, которые подвижны относительно друг друга. Проблема, связанная с этим решением, заключается в том, что между деталями остается зазор, и гашение не может быть обеспечено с требуемой эффективностью.
КРАТКОЕ ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Цель настоящего изобретения заключается в создании защитного устройства, обладающего повышенной способностью гашения звука.
Защитное устройство согласно изобретению отличается тем, что содержит трубчатую защитную часть, обладающую гибкостью, по меньшей мере, в ее продольном направлении, установленную между отверстиями первой и второй защитных частей и плотно прикрепленную ее концами к первой и второй защитным частям таким образом, чтобы между отверстиями первой и второй защитных частей находилось закрытое пространство, и направляющую, проходящую в продольном направлении подающего бруса, при этом вторая защитная часть соединена с направляющей, подвижной относительно нее, и имеется цилиндр со средой под давлением, который действует между первой и второй защитными частями для перемещения второй защитной к первой защитной части и, соответственно, от нее.
Основная идея изобретения заключается в том, что защитное устройство содержит в качестве гасителя звука трубчатую защитную часть, гибкую, по меньшей мере, в ее продольном направлении, причем эта защитная часть плотно закрывает пространство между защитными частями таким образом, чтобы шум не мог проникать непосредственно к окружающему воздуху. Согласно варианту осуществления изобретения трубчатая защитная часть изготовлена из гибкого материала. Согласно еще одному варианту трубчатая защитная часть сформирована из сильфона, который одним концом прикреплен к корпусу для гашения звука, а другим концом к всасывающему соплу, которое должно быть расположено на пробуриваемой скважине. Следовательно, всасывающее сопло может быть перемещено относительно корпуса для гашения звука в осевом направлении буровой штанги, при этом сильфон защищает буровую штангу, непрерывно гася шум без зазоров. Кроме того, сильфон легко установить, а также легко заменить, если он поврежден.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУР
Изобретение более подробно представлено на прилагаемых фигурах, на которых изображено следующее:
фигура 1 схематически представляет агрегат для бурения по породе, имеющий корпус для гашения звука и находящееся на нем защитное устройство;
фигура 2 более подробно представляет схематический боковой вид защитного устройства;
фигура 3 представляет схематический частичный вид в сечении некоторых деталей защитного устройства согласно фигуре 2.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ НЕКОТОРЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
На всех фигурах одни и те же детали обозначены одинаковыми позициями, причем, если только это не требуется для большей доходчивости, их разъяснение каждый раз отдельно не приведено.
На фигуре 1 схематически представлен агрегат 1 для бурения по породе, обеспеченный основанием 2. Основание обычно оснащают колесами или гусеницами, в данном случае, например, гусеницами 3. Стрела 4, которая известным самим по себе способом может состоять из одной или более частей, на фигуре показано, например, из одной части, прикреплена к основанию 2 известным самим по себе способом. Стрела 4 может представлять собой какую-либо известную саму по себе конструкцию, следовательно, нет необходимости в более подробном разъяснении, касающемся стрелы. Известным самим по себе способом, который на фигуре не представлен, стрела 4 шарнирно прикреплена к основанию 2 для обеспечения возможности поворота стрелы на желаемый угол по отношению к основанию посредством известных самих по себе силовых элементов, например цилиндров со средой под давлением или чего-то подобного.
Стрела 4 оснащена поворачиваемой совместно с ней лотковой опорой 5, которая, в свою очередь, оснащена подающим брусом 6, имеющим возможность перемещения в продольном направлении. Подающий брус 6 может быть перемещен по отношению к лотковой опоре 5 известным самим по себе способом посредством цилиндра 6а со средой под давлением. Подающий брус 6 известным самим по себе способом оснащен перфоратором, который не показан, для бурения скважин посредством инструмента, то есть буровой штанги, и, в общем, известного бурового долота, которое подсоединено к ней. Подающий брус и перфоратор и часть буровой штанги окружены корпусом 7 для гашения звука. У бурильного конца подающего бруса 6, то есть у конца, через который при бурении выталкивают буровое долото и буровую штангу, находится дополнительная защитная часть 8, которая будет описана более подробно в контексте фигуры 2.
На фигуре 2 представлен более подробный схематический боковой вид варианта осуществления конструкции защитной части 8. Нижний конец корпуса 7 для гашения звука, то есть бурильная головка подающего бруса содержит в качестве конца корпуса для гашения звука первую защитную часть 7а защитного устройства, имеющую отверстие для бурового долота и буровой штанги. Защитная часть 8, в качестве второй защитной части, содержит всасывающее сопло 9, предназначенное для всасывания пыли и, с другой стороны, для гашения звука, при этом в процессе бурения всасывающее сопло должно быть прижато к поверхности грунта или скальной породы. Край всасывающего сопла 9 предпочтительно содержит кромочное уплотнение 9а, изготовленное из гибкого материала и проходящее вокруг края всасывающего сопла, данное кромочное уплотнение податливо и при воздействии давления будет расположено в соответствии с поверхностью грунта или скальной породы, обеспечивая при этом наиболее возможное уплотненное положение. Кроме того, защитная часть 8 содержит трубчатую часть 10 и всасывающий патрубок 11, прикрепленный к ней. Между трубчатой частью 10 и корпусом 7 для гашения звука расположен сильфон 12, используемый в качестве гибкого защитного элемента, который плотно крепят по его концам к концу корпуса для гашения звука с одной стороны и к трубчатой части 10 всасывающего сопла с другой стороны. Имеется открытое соединение от всасывающего сопла 9 через трубчатую часть 10 и соответственно от корпуса для гашения звука через сильфон 12 к всасывающему патрубку 11, через который отходы при бурении, отделяемые от пробуриваемой скважины, с целью утилизации будут отсасываться вытяжным вентилятором, который сам по себе известен, но не показан. Такие решения в виде устройств для отсасывания пыли и отходов, образуемых при бурении, сами по себе известны, а поскольку они фактически не относятся к настоящему изобретению, нет необходимости в их более подробном разъяснении. Трубчатая часть 10, всасывающее сопло 9 и всасывающий патрубок 11 предпочтительно представляют собой единую деталь. Трубчатая часть 10 может иметь круглую, угловую, удлиненную и другую приемлемую форму поперечного сечения.
Конструкция дополнительно содержит направляющую 13, проходящую в продольном направлении подающего бруса, прикрепленную к концу корпуса 7 для глушения звука или, что наиболее предпочтительно, к подающему брусу 6. К защитной части 8, например, как показано на фигуре, к ее трубчатой части 10 прикреплен скользящий башмак 14. Всасывающее сопло 9 вместе с объединенными с ним частями предназначено для перемещения, причем с поддерживанием посредством скользящего башмака 14, вдоль направляющей 13 в продольном направлении подающего бруса 6 и, следовательно, также в направлении буровой штанги, которая не показана. При этом в процессе бурения оно может быть расположено на приемлемом расстоянии от корпуса 7 для гашения звука и может жестко прилегать к поверхности вследствие податливости сильфона 12, то есть в зависимости от ситуации конструкция становится растянутой или сжатой.
Устройство содержит отдельный силовой элемент 15 для перемещения всасывающего сопла 9. Силовой элемент 15 может представлять собой элемент, подобный пружине, например газовую пружину, которая толкает всасывающее сопло 9 в сторону от корпуса 7 для гашения звука, однако, с возможностью смещения корпуса для гашения звука к всасывающему соплу, когда всасывающее сопло 9 ударяется о поверхность грунта. Когда бурильный агрегат будет приподнят над грунтом, газовая пружина вновь сместит всасывающее сопло на максимальное расстояние от корпуса 7 для гашения звука. Силовой элемент 15 также может представлять собой цилиндр со средой под давлением, посредством которого всасывающее сопло может быть перемещено к корпусу для гашения звука и от него, вследствие чего положение всасывающего сопла 9 относительно корпуса 7 для гашения звука может быть отрегулировано желательным образом по всей длине перемещения. Естественно, вместо газовой пружины или цилиндра со средой под давлением можно использовать обычные пружинные конструкции или различные механические силовые элементы, например винтовой подающий механизм и т.д.
На фигуре 3 схематически представлены некоторые детали защитного устройства согласно фигуре 2. На ней посредством частичного вида в сечении показан корпус 7 и разные детали защитной части 8. Буровая штанга 16 перемещается из корпуса 7 через отверстие 17 в первой защитной части 7а и далее через сильфон 12 и отверстие 18 во второй защитной части 8. Размер и конфигурация отверстий 17 и 18 при необходимости могут быть изменены.
В приведенном выше описании и на фигурах изобретение представлено только в виде примера и никак ими не ограничено. Важно то, что трубчатая защитная часть, предпочтительно сильфон, обладающий гибкостью, по меньшей мере, в его продольном направлении, расположен в защитном устройстве между всасывающим соплом 9 и корпусом для гашения звука, причем эту защитную часть крепят как к соплу, так и к корпусу посредством ее концов и при этом обеспечивают возможность их перемещения относительно друг друга с сохранением пространства между внутренним пространством корпуса для гашения звука и всасывающим соплом в плотно закрытом состоянии, что позволяет гасить шум, проходящий от корпуса для гашения звука. Сильфон может быть выполнен из упругого материала, например из резины, пластика и т.д. Кроме того, он может быть изготовлен из подходящего металла, при условии, что он будет выдерживать требуемое повторение перемещения. Наружные края сильфона, изготавливаемые из упругого материала, могут быть защищены металлическими полосами или чем-то подобным, что крепят к наружной поверхности сильфона. Поперечное сечение гибкой защитной части может быть круглым, в форме угла, удлиненным или иметь иную приемлемую конфигурацию. Направляющая и силовой элемент также могут быть установлены внутри гибкой защитной части, при этом конструкция скользящего башмака или различные конструкции скользящего элемента, естественно, тоже находятся с той же самой стороны. Также можно установить более одной направляющей и/или более одного силового элемента.