ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК Российский патент 1994 года по МПК E21C3/24 E21B4/14 

Изобретение относится к горному делу, в частности к погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин.

Известен погружной пневмоударник, содержащий корпус с системой воздухораспределительных каналов, поршень-ударник, камеры прямого и обратного хода, клапанную коробку с эластичным клапаном и седло с каналами, сообщенными с камерой прямого хода [1] .

В известном пневмоударнике эластичный клапан облегчает клапанную коробку и поэтому возникает трение при перемещении клапана, что увеличивает время переброски клапана. При работе пневмоударника может происходить его зашламование.

Известен погружной пневмоударник, содержащий корпус, поршень-ударник, камеры прямого и обратного хода и воздухораспределительную систему с клапанной коробкой, клапаном, воздухораспределительной трубкой и седлом с каналами, сообщенными с камерой прямого хода, причем седло и клапанная коробка выполнена с кольцевыми рабочими поверхностями [2] .

В известном пневмоударнике происходит также зашламовывание клапана по торцовой поверхности седла.

Клапан, перемещающийся в клапанной коробке, имеет большую инерционность, что увеличивает время переброски клапана, а следовательно, уменьшает КПД пневмоударника.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет уменьшения зашламовывания пневмоударника, а также повышение его КПД.

Поставленная цель достигается тем, что седло пневмоударника выполнено с кольцевым конфузором, размещенным коаксиально кольцевой рабочей поверхности седла и сообщенным с каналом седла, а также тем, что клапан выполнен гибким и закреплен на воздухоотводящей трубке с равным торцовым зазором относительно рабочей поверхности клапанной коробки и седла, а конфузор выполнен в виде конической выточки, образующие которой наклонены под острым углом к продольной оси пневмоударника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемое техническое решение отличается наличием новых элементов: седло выполнено с кольцевым конфузором, размещенным коаксиально кольцевой рабочей поверхности седла и сообщенным с каналами седла, а также тем, что клапан выполнен гибким и закреплен на воздухораспределительной трубке с равным торцовым зазором относительно рабочих поверхностей клапанной коробки и седла, а конфузор выполнен в виде конической выточки, образующие которой наклонены под острым углом к продольной оси пневмоударника.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 представлен пневмоударник, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2.

Пневмоударник состоит из корпуса 1, в котором размещено клапанное устройство, включающее клапанную коробку 2, седло 3 и клапан 4, воздухораспределительную трубку 5, поршень-ударник 6, взаимодействующий с хвостовиком 7 коронки 8. Корпус 1 и поршень-ударник 6 образуют камеру прямого хода 9, а корпус 1, поршень ударник 6 и хвостовик образуют камеру обратного хода 10. В корпусе 1 выполнены окна 11 и 12 и воздухоотводные каналы 13 для подачи воздуха на забой. Клапан 4 выполнен гибким и закреплен на воздухоотводящей трубке 5 с равным торцовым зазором относительно рабочих поверхностей клапанной коробки и седла.

Конфузор выполнен в виде конической выточки, образующие которой наклонены под острым углом к продольной оси пневмоударника.

Устройство работает следующим образом. Сжатый воздух через отверстия клапанной коробки 2 поступает в воздухоотводящую трубку 5 и далее в камеру 10 обратного хода. Поршень-ударник, разгоняясь, перекрывает окно 11 и, двигаясь дальше, сжимает находящийся в камере прямого хода 9 воздух и давление в камере повышается. При этом частицы шлама, попавшие через окно 11 в камеру прямого хода, попадают в расширяющиеся пространство конфузора, теряют скорость и оседают в нем, не зашламовывая контактные поверхности 15 и седла 3 и клапана 4.

Одновременно поршень-ударник открывает окно 12. После поднятия клапана 4 воздух из распределительной коробки 2 поступает через конфузор и каналы в седла в камеру прямого хода 9. При этом в конфузоре происходит ускорение потока, частицы шлама захватываются и выносятся через перепускные каналы в камеру прямого хода 9 и далее через канал 11 в затрубное пространство. Под действием сжатого воздуха поршень-ударник 6 движется вниз. Происходит соударение поршня-ударника 6 с хвостовиком 7 коронки 8. Цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет:
- значительно повысить надежность работы пневмоударника за счет уменьшения зашламовывания клапана;
- повысить энергию удара за счет увеличения скоростного напора, воздействующего на поршень. (56) Авторское свидетельство СССР N 187690, кл. В 21 С 3/24, 1965.

Авторское свидетельство СССР N 977760, кл. Е 21 С 3/24, 1981.

Использование: устройство относится к горному делу, в частности к погружным пневмоударникам. Сущность изобретения: пневмоударник состоит из корпуса 1, в котором размещено клапанное устройство, включающее клапанную коробку 2, седло 3 и клапан 4, воздухораспределительную трубку 5, поршень-ударник 6, взаимодействующий с хвостовиком 7 коронки 8. Корпус 1 и поршень-ударник 6 образуют камеру прямого хода 9, а корпус 1, поршень-ударник 6 и хвостовик образуют камеру обратного хода 10. В корпусе 1 выполнены окна 11 и 12 и воздухоотводящие каналы 13 для подачи воздуха в забой. Клапан 4 выполнен гибким и закреплен на воздухоотводящей трубке 5 с равным торцовым зазором относительно рабочих поверхностей клапанной коробки и седла. Конфузор выполнен в виде конической выточки, образующие которой наклонены под острым углом к продольной оси пневмоударника. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК, содержащий корпус, поршень-ударник, камеры прямого и обратного хода и воздухораспределительную систему, включающую клапанную коробку с клапаном, воздухораспределительную трубку и седло с каналами, сообщенными с камерой прямого хода, имеющее кольцевую рабочую поверхность, отличающийся тем, что седло выполнено с кольцевым конфузором, размещенным коаксиально кольцевой рабочей поверхности седла и сообщенным с каналами седла. 2. Пневмоударник по п. 1, отличающийся тем, что клапан выполнен гибким и закреплен на воздухораспределительной трубке с равным торцевым зазором относительно рабочих поверхностей клапанной коробки и седла, а конфузор выполнен в виде конической выточки, образующие которой наклонены под острым углом к продольной оси пневмоударника.