ПЕРФОРАТОР Российский патент 1994 года по МПК E21C3/04 

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для бурения шпуров.

Известен перфоратор, содержащий вращатель и пневмоударник с бесклапанным распределением, включающий цилиндр с выхлопным каналом, заднюю крышку, воздухораспределительный корпус и поршень-ударник с рабочей и штоковой частью [1].

Однако этот перфоратор не обеспечивает надежного запуска в работу.

Известен перфоратор, содержащий вращатель и пневмоударник, включающий цилиндр с выхлопным каналом, воздухораспределительный корпус, поршень-ударник с рабочей и штоковой частями и дроссельный канал, полость которого сообщена с атмосферой [2].

Это устройство обеспечивает повышение ударной мощности, однако в этом устройстве происходят значительные потери энергоносителя.

Цель изобретения - повышение надежности запуска перфоратора при одновременном уменьшении потерь сжатого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в перфораторе, содержащем вращатель и пневмоударник, включающий цилиндр с выхлопным каналом, воздухораспределительный корпус, поршень-ударник с рабочей и штоковой частями и дроссельный канал, полость которого сообщена с атмосферой, полость дроссельного канала сообщена с полостью обратного хода, а задняя кромка дроссельного канала размещена на расстоянии ширины рабочей части поршня-ударника.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное техническое решение отличается от известного тем, что полость дроссельного канала сообщена с камерой обратного хода, а задняя кромка дроссельного канала размещена на расстоянии, равном ширине рабочей части поршня-ударника, от задней кромки выхлопного канала.

Таким образом заявляемый перфоратор соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявляемого технического решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, характеризующие заявленное решение, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "технический уровень".

На чертеже представлено сечение одного из вариантов выполнения перфоратора.

Перфоратор содержит вращатель 1, пневмоударник, включающий цилиндр 2, заднюю крышку 3, воздухораспределительный корпус 4, поршень-ударник 5 со штоком 6, хвостовик 7, соединенный посредством вала 8 с вращателем 1. В цилиндре 2 выполнен сообщенный с атмосферой дроссельный разгрузочный канал 9. Задняя кромка дроссельного канала 9 размещена на расстоянии, равном ширине рабочей части 11 поршня-ударника, от задней кромки выхлопного канала 10.

Поршень-ударник 5, цилиндр 2 и задняя крышка 3 образуют камеру 12 прямого хода; поршень-ударник 5, цилиндр 2 и воздухораспределительный корпус 4 образуют камеру 13 обратного хода, периодически сообщаемую через выточку 14 на штоковой части поршня-ударника с воздухоподводящим каналом 15. Воздухораспределительный корпус 4, хвостовик 7 и шток 6 поршня-ударника образуют периодически сообщенную с воздухоподводящим каналом 15 промежуточную камеру 16.

Полость дроссельного канала 9 сообщена с камерой 13 обратного хода.

Перфоратор работает следующим образом.

Выточка 14 сообщена с камерой 13 обратного хода. Под действием сжатого воздуха поршень-ударник перемещается вправо. При этом шток 6 поршня-ударника 5 отодвигается от хвостовика 7, воздухоподводящий канал 15 сообщается с промежуточной камерой 16 и сжатый воздух дросселируется через зазор 17 между валом 8 и поршнем-ударником 5 в камеру 12 прямого хода.

Давление, препятствующее движению поршня-ударника вправо, в камере прямого хода нарастает постепенно и поэтому поршень-ударник успевает переместиться вправо на величину, достаточную для того, чтобы при прямом ходе поршня-ударника 5 обеспечить необходимую энергию удара. При движении поршень-ударник 5 закрывает выхлопной канал 10 и движется по инерции вправо. Затем поршень-ударник 5 под действием давления рабочего агента движется влево, разгоняясь. При этом открывается выхлопной канал 10, происходит соударение штока 6 поршня-ударника 5 с хвостовиком 7 и цикл повторяется.

Когда происходит бурение горизонтальных и слабонаклонных скважин, поршень-ударник 5 может находиться перед запуском в работу в нейтральном положении, перекрывая сечение выхлопного канала 10. Камера 13 обратного хода сообщена через дроссельный разгрузочный канал 9 с атмосферой, при подаче рабочего агента поршень-ударник 5 перемещается влево до соударения с хвостовиком 7 и происходит запуск перфоратора в работу. Таким образом, во всех случаях происходит надежный запуск перфоратора без применения специальных устройств для запуска.

При прямом ходе поршня-ударника за счет дросселирования воздуха в атмосферу из камеры обратного хода происходит уменьшение сопротивления движению поршня-ударника и за счет этого повышается энергия единичного удара.

Таким образом, данное техническое решение позволяет повысить надежность запуска перфоратора. Размещение дроссельного канала на расстоянии ширины рабочей части поршня-ударника от задней кромки выхлопного канала, т.е. в конце камеры обратного хода, позволяет уменьшить потери воздуха при обратном ходе.

Использование: в горной промышленности при бурении шпуров. Сущность изобретения: перфоратор содержит вращатель 1, пневмоударник, включающий цилиндр 2, заднюю крышку 3, воздухораспределительный корпус 4, поршень-ударник 5 со штоком 6, хвостовик 7, соединенный посредством вала 8 с вращателем 1. В цилиндре 2 выполнен сообщенный с атмосферой дроссельный разгрузочный канал 9. Задняя кромка дроссельного канала 9 размещена на расстоянии, равном ширине рабочей части 11 поршня-ударника, от задней кромки выхлопного канала 10. Полость дроссельного канала 9 сообщена с камерой 13 обратного хода. При прямом ходе поршня-ударника за счет дросселирования воздуха в атмосферу из камеры обратного хода происходит уменьшение сопротивления движению поршня-ударника, в результате чего повышается энергия единичного удара. 1 ил.

ПЕРФОРАТОР, содержащий корпус в виде цилиндра с выпускным и выхлопным каналами, размещенный в корпусе поршень-ударник с рабочей и штоковой частями, образующий с корпусом камеры прямого и обратного хода, и выполненный в корпусе дроссельный канал для сообщения камеры обратного хода с атмосферой, отличающийся тем, что задняя кромка дроссельного канала размещена на расстоянии ширины рабочей части поршня-ударника от задней кромки выхлопного канала камеры прямого хода.