Бурильный молоток Советский патент 1957 года по МПК E21B6/06 B25D9/00 B25D11/12 

Предметом изобретения является бу)и.1ьный молоток с ударно-пово|)отным ,механизмо1М компресеионло-вакуумного типа.

Ударно-поворотный механизм описываемого бури.льного молотка выполнен в виде сочетания ударного механизма компрессионно-вакуумного тнпа с поворотным механизмом уда|)ного действия.

Особенностью предлагаемо1о ,чьпо10 молотка яв.пяется применение пово 7отного механизма бура ударного действия, в котором боек при рабочем ходе еначала поворачивает бур, а уже затем наносит удар.

Такое вьнюлнение поворотного механиз.ма буро у. возможные сопротивления повороту бура и яв.тяется бо.чес совершенным, но сравнению е извест1Нз1.ми механизмами, в кото|)ых сначала наносится удар но буру, а затем совершается его поворот.

Боек поворачивает бур динамически за счет косого удара. При этом от бойка отбирается всегда одна и та же порция энергии, которая не зависит от сопротивления, встречаемого буром при повороте в Htnype. Такое устройство обеспе ивает стаси. 1 ность раооты ударного механизлга и передачу буру достаточной энергии удара независимо от сопротив.тения повороту бура.

При увеличении сопротивления повороту бура угол его поворота за один удар уменьшается, а динамический roмeнт вращения соответственно уве.тичивается.

Поэтому бур преодолевает повынтенное сопротивление повороту в HHVpe If не застревает пли реже застревает. чем это бывает при обычных способах поворота бура.

Поворотный механизм обеспечивает автоматическое изменение угла поворота бура в зависимости от встречаемого им сопротивления вращению бура.

На чертеже представлена схема бзфИЛ1)Ного мо.тотка с нриводом от э.лектродвигателя или двигателя внутреннего сгорания.

Ударный лгеханизм компрессионно-вакуумного типа имеет следуюHiee ycTpoiieTBo.

Кривошип Л вращаемый непосредственно или через зубчатую (или иную) нередачу электродвигателем или двигателем внутреннего сгорания, соединен через inaтун 2 и палец 3 с подвижным цнлиндром 4, который перемещается по направляющим ребрам 5 ствола молотка 6.

Внутри цилипдра 4 свободно размещен боек 7, ударяюид.ий по хвостовику 8 бура. 15оек имеет цилиндрическую часть 9, длина которой несколько меньше ширины кольцевой перепускной (компенсационной) канавки 10 в цилиндре. Это позволяет сообпхать рабочую воздуншую камеру 11 в цилиидре через кольцевую перепускную канавку 10 с внеошим атмосферным воздухом. Масса цилиндра 4 в необ.ходимой степени уравновещивается противовесом 12.

Ударный механизм действует следующим образом.

Возвратно-поступательное движение бойка 7 и его удары но хвостовику 8 проис.ходят в результ,с того, что при движении цилиндра 4 вправо инерция массы бойка приводит его к отставанию от движения цилиндра. Вследствие этого длина рабочей воздушной камеры //. т. е. воздуншой подушки, становится больн е начальной и в результате в камере образуется вакуум.

Боек под действием вакуума совершает обратный ход направо.

При последующем движении цилиндра 4 налево происходит встречное движение бойка и цилиндра. Длина воздушной камеры уменьшается и но достижении ее начального размера происходит сжатие воздушной подушки, торможение бойка, его остановка и последующее ускоренное движение бойка справа налево, которое заканчивается ударом по хвостовику 5. Таким образом, движение бойка на удар происходит благодаря непосредственному действию силы предварительно сжатого в камере П воздуха.

Но ударный механизм кинематически и динамически связан с новоротным механизмом ударного действия посредством поворотных выступов /5 бойка. Эти выступы при движении бойка перемещаютс я в пазах /4 поворотной буксы 5,

в шестигранное отверстие которой вставлен граненый хвостовик 8 бура. Одновременно выступы /5 бойка размещены и в пазах 16 упорной гильзы 17.

С помошь 0 храповых собачек 18 и 19 с пружинами 20 и 2J, гильза 7 может поворачиваться в головке ствола 22 так же, как и букса 15, только в одну сторону.

Головка ствола 22 при помощи щпилек 23 или иным путем среплена со стволом молотка 6.

Поворотный механизм действует в результате косых ударов пово ютных выступов /, бойка по наклонной поверхности паза 14 цоворотной буксы 15 (причем наклонная часть поверхности паза начинается на некотором расстоянии от положения бойка при основном ударе), т. е. по хвостовику бура. Следовательно, косой удар происходит несколько раньше основного прямого удара, т. е. когда боек находится еще на некотором растоянии от хвостовика 8 бура. Таким образом, нри ударном ходе бойка, когда его скорость близка к максимальной, происходит косой удар, в результате чего масса поворотной буксы /5 и с ней связанная масса бура получают врашательный импульс, энергия которого, т. е. часть кинетической энергии бойка, расходуется на преодоление сопротивлений при вращении бура.

Поворотный механизм ударного действия развивает при этом динамический момент, величина которого может быть очень большой и зависит только от момента сопротивления вращению бура.

Оставщаяся часть кинетической энергии бойка передается при ударе хвостовику бура и идет на разрушение буримой породы.

Благодаря наличию храновых собачек J8 и храповых зубцов на упорной гильзе 17, последняя при косом ударе оказывается застопоренной, что обеспечивает поворот буксы 15.

Храповые собачки 19, не мешая рабочему повороту буксы 15, стопорят последнюю, предотвращая се обратное вращение, которое ве/дет к потере угла поворота, а значит и числа оборотов бура в минуту.

При обратном ходе бойка (т. е. слева направо) его выступы 13 скользят также по наклонной поверхности другой стороны паза 14 поворотной буксы 15, причем эта наклонная поверхность более пологая и находится на некотором расстоянии от положения бойка при основном ударе. При этом обратном движении бойка, благодаря стопорению храповых собачек 19, букса J5 не может повернутся в обратную сторону, поэтому соответственно поворачивается упорная гильза 17, занимая, таким образом, новое положение и обеспечивая тем дальнейший поворот буксы 15 и бура после следуюи1его косого удара.

В случае ухода .хвостовика 8 бура вперед, что возможно при отводе молотка назад (при прекращении бурения), когда боек 7 также гфодвинется вперед, при перемещении цилидра 4 до верхней мертвой точки (правое по.ложение) троисходит вскрытие рабочей камеры // и выпуск в нее через окна 24 воздуха. При последуюи1,ем движении цилиндра справа налево происходит сжатие воздз ха в камере // и бойка 7 к поворотной буксе 15.

В пропессе дальнейнтего возвратно-поступательного движения ЦИ-, линдра 4 боек находится в неподвижном (поджатом) состоянии.

т. е. молоток при работающем двигателе не производит ударов, и не вращает бур. Так осуществляется автоматический переход молотка с ударного режима на холостой ход без выключения двигателя.

Удаление продуктов бу)ения из щпура (буровой мелочи) производится путем промывки шпура водой или продувки воздухом (от воздуходувки) или отработаниыми газами (з случае привода молотка от двигателя впутреннего сгорания или использовапия отработанных газов двигателя вблизи находящегося автомобиля, трактора, мотоцикла). Вода, воздух или газы подводятся в бур через муфту, надеваемую на утолщенную цилиндрическую часть 25 бура; через отверстие 26, сообщающееся с центральным каналом бура, вода, воздух или газы поступают в шпур.

Фиксация поворотной буксы 15 в головке ство.ла 22 производится при помощи кольца 27.

Предмет изобретения

Бурильный молоток с ударноповоротным механизмом компрессионно-вакуумного типа, отличающийся тем, что, с целью осуществления автоматического изменения угла поворота бура в зависимости от воспринимаемого им сопротивления, применен поворотный механизм динамического действия. .