ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ПОДАТЧИК БУРИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ Российский патент 1994 года по МПК E21C5/11 E21C3/04 E21C11/00 

Изобретение относится к горной промышленности, к бурению шпуров перфораторными установками.

Существует много разнообразных конструкций опорно-подающих устройств (податчиков), являющихся составной частью переносной перфораторной бурильной установки.

Известно, например, установочное устройство для перфораторов [1]. Устройство состоит из цилиндра с нижней и верхней крышками и размещенного внутри него штока с поршнем. На верхней крышке цилиндра размещены распределитель и кронштейн для крепления перфоратора. Подпятник закреплен на штоке. Распределитель связан с нижней частью цилиндра каналом, выполненным в виде наружной трубки. Таким образом, устройство представляет собой одноступенчатый реверсивный податчик.

Недостатком его является наличие одной ступени, что ограничивает его функциональные возможности, в частности, при бурении восстающих шпуров в выработках малой мощности.

Наиболее близким к заявляемому является телескопический податчик бурильной установки [2]. Податчик состоит из наружного цилиндра с крышкой в нижней части и уплотнением вверху, внутреннего цилиндра с поршнем в нижней части и трубчатого штока, в нижней части которого имеется поршень, а в верхней части закреплена головка с пневмораспределителем и приспособлением для крепления перфоратора. В верхней части цилиндров имеются отверстия, соединяющие полости с окружающей атмосферой.

Недостатком податчика является неудобство в эксплуатации, в первую очередь за счет того, что он имеет одностороннее действие - после выдвижения штока на полную длину напорную магистраль перекрывают, поршневые полости внутреннего цилиндра и штока соединяют с наружной атмосферой и вручную вдвигают шток и внутренний цилиндр в наружный цилиндр. Это требует достаточно больших физических усилий и затрат времени.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных качеств податчика.

Поставленная цель достигается за счет того, что телескопический податчик бурильной установки состоит из наружного цилиндра с нижней крышкой и верхней, снабженной уплотнением, внутреннего цилиндра, имеющего нижний поршневой участок с осевым отверстием и верхнюю крышку с уплотнением. Во внутреннем цилиндре размещен трубчатый шток с поршнем, снабженным уплотнением и имеющим осевое отверстие. Шток имеет в верхней части головку, в которой размещены распределитель и приспособление для крепления перфоратора. Распределитель содержит три канала для подачи агента (например, сжатого воздуха), связанные соответственно с напорной и выпускной магистралями и с полостью штока. От прототипа податчик отличается тем, что поршневой участок внутреннего цилиндра имеет каналы, связывающие межцилиндровое кольцевое пространство с подпоршневым. Внутри штока размещена трубка, одним концом жестко закрепленная в головке штока, а другим концом - внутри осевого канала поршня. Распределитель имеет дополнительный канал, связанный с внутренней полостью трубки, а внутренняя полость штока связана с наружной радиальными отверстиями, выполненными в месте крепления поршня на штоке. Кроме того, для обеспечения компактности осевой канал поршневого участка внутреннего цилиндра имеет диаметр, равный диаметру его внутренней полости, а для повышения жесткости податчика в выдвинутом состоянии внутренний цилиндр снаружи снабжен кольцевым упором.

Каналы в поршневом участке наружного цилиндра, трубка внутри полого штока и радиальные отверстия в стенке штока относятся к признакам, не встречающимся в конструкциях податчиков, которые находят широкое применение в горной промышленности. Это позволяет считать, что заявляемое решение удовлетворяет критериям изобретения.

На чертеже представлена конструкция телескопического пневмоподатчика бурильной установки.

Телескопический податчик бурильной установки включает наружный цилиндр 1 с нижней крышкой 2, снабженной подпятником 3, и верхней крышкой 4, имеющей уплотнение 5. В наружном цилиндре размещен внутренний цилиндр 6, имеющий поршневой участок 7 с каналами 8, соединяющими подпоршневое пространство с межцилиндровым. На наружной поверхности цилиндра 6 имеется кольцевой упор 9. В верхней части цилиндр 6 снабжен крышкой 10 с уплотнением 11. В цилиндре 6 размещен трубчатый шток 12, снабженный поршнем 13 с уплотнением 14. Вблизи поршня 13 в стенке штока 12 выполнены сквозные радиальные отверстия 15, а в поршне 13 имеется осевое отверстие 16. В верхней части шток 12 имеет головку 17, а внутри коаксиально размещена трубка 18,жестко закрепленная на головке 17 и в осевом отверстии 16. В головке 17 имеется распределитель 19 с двумя парами внутренних изолированных каналов 20, в зависимости от положения рукоятки 21 по-разному связывающих между собой наружные каналы: канал 22 внутренней полости трубки 18, канал 23 внутренней полости штока 12, канал 24 напорной магистрали и канал 25 выпускной магистрали. На головке 17 имеется приспособление 26 для крепления перфоратора.

Рукоятка 21 распределителя 19 имеет два рабочих положения: "подача" и "обратный ход" и нейтральное. В положении "подача" каналы 20 соединяют канал 24 напорной магистрали с каналом 22 трубки 18, а канал 23 штока 12 - с каналом 25 выпускной магистрали. В положении "обратный ход" полость трубки 18 соединена с выпускной магистралью, а напорная магистраль - с полостью штока 12. В нейтральном положении полости цилиндров 1 и 6 и штока 12 заперты.

Податчик работает следующим образом.

На приспособлении 26 закрепляют перфоратор, подпятник 3 податчика упирают в почву и приступают к бурению. В положении "подача" рукоятки 21 сжатый воздух из напорной магистрали по каналам 24, 20 и 22 и осевому отверстию 16 поступает под поршень 13 и шток 12 начинает выдвигаться. Воздух из полости внутреннего цилиндра 6 через радиальные отверстия 15 перетекает во внутреннюю полость штока 12 и через каналы 23, 20 и 25 выходит в атмосферу. Когда поршень 13 доходит до крышки 10, внутренний цилиндр 6 тоже начинает выдвигаться до контакта упора 9 с крышкой 4 наружного цилиндра 1 - это положение максимального раздвижения податчика, при котором сохраняется его продольная устойчивость. Поршневой участок 7 внутреннего цилиндра 6 имеет продольные каналы 8, благодаря чему давление над и под участком 7 одинаковы и сам поршневой участок играет в податчике роль центратора.

Для втягивания штока 12 рукоятку 21 распределителя 19 ставят в положение "обратный ход". При этом сжатый воздух через каналы 24, 20 и 23 поступает во внутреннюю полость штока 12 и через радиальные отверстия 15 - в полость внутреннего цилиндра 6. Поршень 13 перемещает шток 12 вниз. Когда головка 17 упирается в крышку 10, внутренний цилиндр 6 вдвигается в наружный под действием веса подвижных частей установки. Воздух из подпоршневого пространства и внутренней полости трубки 18 выходит через каналы 22, 20 и 25. Благодаря тому что внутренний диаметр цилиндра 6 одинаков по всей его высоте, включая поршневой участок 7, поршень 13 доходит до нижней крышки 2, что позволяет сделать податчик максимально компактным.

Использование: изобретение относится к области горной промышленности, в частности к податчикам бурильной установки. Сущность изобретения: податчик состоит из двух коаксиальных цилиндров и трубчатого штока, в котором между головкой и поршнем закреплена трубка, снабженная дополнительным каналом. Вблизи поршня в стенках штока выполнены радиальные отверстия, а в поршневом участке - продольные каналы. В положении "подача" сжатый воздух через каналы, трубку, отверстие выдвигает сначала шток, а когда поршень упирается в крышку, то выдвигается и внутренний цилиндр. В положении "обратный ход" сжатый воздух перемещает шток до упора головки в крышку, после чего под действием веса подвижных частей установки внутренний цилиндр вдвигается в наружный. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. ТЕЛЕСКОПИЧЕСКИЙ ПОДАТЧИК БУРИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ, включающий наружный цилиндр с нижней и имеющей уплотнение верхней крышками, внутренний цилиндр, имеющий поршневой участок и верхнюю крышку с уплотнением, размещенный во внутреннем цилиндре трубчатый шток, на одном конце которого закреплен поршень с осевым каналом и уплотнением, а на другом - головка с приспособлением для крепления перфоратора и распределителем, содержащим три канала для подачи агента, связанные соответственно с напорной и выпускной магистралями и с полостью штока, рукоятку управления, отличающийся тем, что телескопический податчик снабжен размещенной внутри штока трубкой, один конец которой жестко закреплен в головке, а другой расположен в осевом канале поршня трубчатого штока, при этом поршневой участок внутреннего цилиндра имеет каналы, связывающие кольцевое пространство между наружным и внутренним цилиндрами с подпоршневым пространством, а распределитель имеет дополнительный канал, связанный с внутренней полостью трубки, причем внутренняя полость штока связана с кольцевой полостью, образованной штоком и внутренним цилиндром, посредством радиальных отверстий, выполненных в месте крепления поршня на штоке. 2. Податчик по п. 1, отличающийся тем, что осевой канал поршневого участка внутреннего цилиндра имеет диаметр, равный диаметру его внутренней полости. 3. Податчик по п. 1, отличающийся тем, что внутренний цилиндр имеет выполненный на его наружной поверхности кольцевой упор для взаимодействия с верхней крышкой наружного цилиндра.