ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК Российский патент 1997 года по МПК E21C3/24 E21C3/26 

Изобретение относится к ударным инструментам, например, погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин в горных породах, а в частности к конструкциям переходника и буровой коронки, а именно к закреплению буровой коронки в корпусе пневмоударника.

Известен пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень- ударник, буровую коронку со ступенчатым хвостовиком, на котором выполнены продольные пазы, и переходник с центральным отверстием, выполненный из двух частей, одна из которых соединена с хвостовиком, а другая с корпусом [1]
Недостатком известной конструкции является то, что замковые элементы и ведущие элементы выполнены в виде шлицевых выступов, пазов и закладных шпонок, что приводит к одностороннему износу.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является погружной пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень- ударник, буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, в виде двух частей, одна из которых соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, в виде роликов, размещенных в продольных пазах переходника [2]
Недостатком известной конструкции является то, что цилиндрический ролик входит в паз коронки на небольшую глубину, и это увеличивает износ деталей пневмоударника.

Также из-за частичного зацепления роликом паза в коронке ролики выполняют большего диаметра, а это приводит к уменьшению диаметра хвостовика корейки и не позволяет разместить больше 2 3 роликов.

Технической задачей, решаемой предложенным устройством, является увеличение срока службы работы устройства за счет снижения механических нагрузок при работе, с одновременным сокращением времени его монтажа и демонтажа.

Технический результат поставленной задачи достигается созданием погружного пневмоударника, включающего корпус, размещенный в нем поршень-ударник и буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, выполненный составным, одна из частей которого соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, размещенные в пазах переходника, в котором согласно изобретению, хвостовик буровой коронки выполнен ступенчатым и на внешней поверхности его ступени большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы для элементов передачи крутящего момента, а на степени меньшего диаметра указанные продольные и соединяющие их поперечные пазы для замковых элементов, и часть переходника, соединенная со ступенью хвостовика большего диаметра, имеет диаметр больший, чем часть, соединенная с корпусом, и выполнена с глухими продольными пазами на внутренней поверхности и осевыми отверстиями, а на наружной поверхности части переходника меньшего диаметра выполнены радиальные отверстия для размещения в них замковых элементов и открытые со стороны его торца продольные пазы, причем продольные пазы на внутренней и наружной поверхностях переходника и осевые отверстия сопряжены между собой и расположены с возможностью сопряжения с дополнительными пазами на ступени хвостовика большего диаметра.

Предложенный погружной пневмоударник характеризуется тем, что элементы передачи крутящего момента выполняют в виде роликов. При этом длина роликов меньше суммарной длины осевого отверстия и глухого продольного паза, выполненных в части переходника большего диаметра и больше максимального из значений длин осевого отверстия и глухого продольного паза.

В предлагаемой конструкции погружного пневмоударника переход на фиксирование элементов передачи крутящего момента в глухом продольном пазе, в осевом отверстии части переходника, соединенной с хвостовиком, и в дополнительных пазах ступени хвостовика большего диаметра позволяет разместить их на большем расстоянии от оси пневмоударника при той же площади контакта, и уменьшить действующее механическое напряжение в материале пневмоударника, за счет увеличения плеча силы при тех же значениях момента сил, передаваемого на буровую коронку.

Указанные выше задачи и преимущество предлагаемого погружного пневмоударника будут понятны из нижеследующего описания конструкции и предлагаемых фигур где на фиг. 1 показан поперечный разрез устройства; на фиг. 2 показан разрез А-А; на фиг. 3 показана буровая коронка с хвостовиком; на фиг. 4 показан переходник в разрезе.

Погружной пневмоударник включает корпус 1, размещенный в нем поршень- ударник 2, буровую коронку 3 с хвостовиком, выполненным ступенчатым, причем на внешней поверхности ступени 4 меньшего диаметра выполнены продольные пазы 5,6 и поперечные пазы 7 для замковых элементов, а на внешней поверхности ступени 8 большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы 9 и переходник, состоящий из двух частей, с центральным отверстием 10, замковые элементы 11 и элементы передачи крутящего момента 12, например, в виде цилиндрических роликов.

Часть большего диаметра 13 переходника соединена со ступенью большего диаметра 8 хвостовика и имеет осевые отверстия 14 и глухие продольные пазы 15 на внутренней поверхности, в которых установлены цилиндрические ролики 12.

Часть меньшего диаметра 16 переходника соединена с корпусом 1 и дополнительно соединена со ступенью 4 меньшего диаметра хвостовика и на внешней ее поверхности выполнены радиальные отверстия 17, в которых размещены замковые элементы 11 и продольные пазы 18. Глухие продольные пазы 15, продольные пазы 18 и дополнительные продольные пазы 9 сопряжены с осевым отверстием 14 в части большего диаметра 13 переходника.

Длина цилиндрических роликов 12 должна быть меньше суммарной длины осевого отверстия 14 и глухого продольного паза 15 и больше максимального из значений длины осевого отверстия 14 и глухого продольного паза 15.

При таком выполнении ролика обеспечивают его фиксацию в переходнике независимо от текущего положения коронки, т.к. ролик из него может выйти только после разборки.

Пневмоударник в момент сборки, а именно соединения буровой коронки с переходником, работает следующим образом. Переходник пневмоударника вставляют в корпус 1, при этом хвостовик буровой коронки 3 размещают в центральном отверстии 10 переходника. Замковые элементы И совмещают с продольными пазами 5, и буровую коронку вводят в переходник до упора. При этом совмещают замковые элементы 11 с поперечными пазами 7. Производят поворот буровой коронки вокруг ее оси. При этом замковые элементы 11 совмещаются с продольным пазом 6 (длина продольного паза 6 меньше длины паза 5), а элементы передачи крутящего момента 12 совмещаются с дополнительными продольными пазами 9 по оси, но в нем еще не находятся. Хвостовик буровой коронки вводят до упора в переходник.

Элементы передачи крутящего момента 12 вводят в дополнительные продольные пазы 9 и обеспечивают передачу момента сил от корпуса пневмоударника буровой коронке.

Для продувки скважины выполняют подъем пневмоударника. При этом буровую коронку смещают вниз. Замковые элементы И остаются в продольных пазах 6, а элементы передачи крутящего момента 12 выводят из дополнительных продольных пазов 9 и выводят из зацепления с буровой коронкой 3.

В предлагаемом погружном пневмоударнике можно установить большее количество элементов, передающих крутящий момент (роликов, шипов), причем их количество должно быть кратным количеству замковых элементов, и они равномерно расположены на поверхности.

Увеличение радиуса хвостовика буровой коронки в месте установки элементов передачи крутящего момента приводит к увеличению площади ее поперечного сечения, снижению механических нагрузок при работе и позволяет выполнять хвостовик буровой коронки из материала, к которому предъявляются менее жесткие требования.

В предлагаемом устройстве уменьшается износ и разрушение переходника, хвостовика буровой коронки и установленных в них элементов передачи крутящего момента.

Использование: ударный инструмент. Сущность изобретения: погружной пневмоударник содержат корпус, размещенные в нем поршень-ударник, буровую коронку, хвостовик которой выполнен ступенчатым и на внешней поверхности ступени большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы для элементов передачи крутящего момента, на ступени меньшего диаметра - продольные и соединяющие их поперечные пазы для замковых элементов. Переходник, часть которого, соединенная со ступенью хвостовика большего диаметра, имеет диаметр больший, чем часть, соединенная с корпусом, и выполнена, с глухими продольными пазами на внутренней поверхности и осевыми отверстиями, а на наружной поверхности переходника меньшего диаметра выполнены открытые со стороны его торца продольные пазы и радиальные отверстия для размещения замковых элементов. Продольные пазы на внутренней и наружной поверхностях переходника и осевые отверстия сопряжены между собой и расположены с возможностью сопряжения с дополнительными пазами на ступени хвостовика, большего диаметра. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Погружной пневмоударник, включающий корпус, размещенный в нем поршень-ударник и буровую коронку с хвостовиком, на котором выполнены продольные и поперечные пазы для замковых элементов, переходник с центральным отверстием, выполненный составным, одна из частей которого соединена с хвостовиком, а другая с корпусом, замковые элементы и элементы передачи крутящего момента, размещенные в пазах переходника, отличающийся тем, что хвостовик буровой коронки выполнен ступенчатым и на внешней его ступени большего диаметра выполнены дополнительные продольные пазы для элементов передачи крутящего момента, а на ступени меньшего диаметра указанные продольные и соединяющие их поперечные пазы для замковых элементов, и часть переходника, соединенная со ступенью хвостовика большего диаметра, имеет диаметр больший, чем часть, соединенная с корпусом, и выполнена с глухими продольными пазами на внутренней поверхности и осевыми отверстиями, а на наружной поверхности части переходника меньшего диаметра выполнены радиальные отверстия для размещения в них замковых элементов и открытые со стороны его торца продольные пазы, причем продольные пазы на внутренней и наружной поверхностях переходника и осевые отверстия сопряжены между собой и расположены с возможностью сопряжения с дополнительными пазами на ступени хвостовика большего диаметра. 2. Пневмоударник по п.1, отличающийся тем, что элементы передачи крутящего момента выполнены в виде роликов. 3. Пневмоударник по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ролики имеют длину меньше суммарной длины осевого отверстия и глухого продольного паза, выполненных в части переходника большего диаметра, и больше максимального из значений длин осевого отверстия и глухого продольного паза.