Бурильная машина Советский патент 1984 года по МПК E21B1/26 E21B6/04 

J J7J гд1721 20 А

Изобретение относится к горной npoNtBiineHHocTH, в частности к машинам ударно-поворотного действия для бурения шпуров.

Известна бурильная машина - перфоратор ударно-поворотного действия, содержащая поршень и цилиндр ударного механизма, корпус, выполненный заодно с цилиндром, геликоидальные стержень и гайку поворотного механизма и клапанное распределительное устройство для распределения энергоносителя l.

Недостаток данной машины в больших потерях, затрачиваемых на преодоление сил трения при вращении поршня в цилиндре.

Наиболее близкой по технической, сущности и достигаемому результату к предлагаемой является бурильная машина, включакяцая корпус с цилиндром, поршень с проточкой, геликоидальные стержень и гайку, храпо-вой механизм, камеры рабочего и обратной хода, магистрали высокого и низкого давлений энергоносителя и распределитель 2.

Недостаток известной бурильной машины в том, что поршень вращается в цилиндре - при этом возникают реакции , вызыванные трением его по шлицам направляющей буксы и геликоидальному стержню, что приводит к снижению частоты ударов и энергии единичного удара.

Целью изобретения является повышение производительности бурильной мгинины путем увеличения частоты и энергии удара.

Поставленная цель достигается тем, что в бурильной машине, включающей корпус с цилиндром, поршень с проточкой, геликоидальные стержен и гайку, храповой механизм, камеры рабочего и обратного хода, магистрали высокого и низкого давлений энергоносителя и распределитель, цилиндр смонтирован в корпусе с возможностью вращения, геликоидальный стержень установлен в цилиндре с возможностью осевого перемещения, а геликоидальная гайка закреплена в корпусе, при этом геликоидальный стер жень образует с Ц1.линдром управляющую камеру, сообщенную с магистралями высокого и низкого давлений энергоносителя. Распределитель имеет плунжер, на котором выполнен геликоидальный стержень.

На фиг. 1 показана конструктивна схема бурильной машиныj на фиг. 2 сечение А-А на фиг.1.

Бурильная машина содержит цилинд 1, корпус 2, поршень 3, геликоидальный стержень 4 с геликоидальной нарезкой 5, геликоидальную Гс1йку 6 с храповым венцом 7, подпружиненную

собачку 8, бур 9 с шестигранным хвостовиком 10, напорную магистраль 11 и сливную магистраль 12. Поршень имеет проточку 13 и образует с цилиндром торцовую камеру 14, камеру 15 рабочего хода и камеру 16 обратного хода. Геликодиальный стержень имеет поверхности, которые в соединении образуют управляющую камеру 17 и кольцевые полости в проточ0 ках 18 и 19. На геликодиальном стержне имеется упор 20, который помещен в прямолинейном пазу втулки 21, установленной неподвижно в теле цилиндра 1.В теле цилиндра 1 выполнены

5 каналы для потоков рабочей жидкости. Устройство работает следующим образом.

Рабочая жидкость поступает под давлением по магистроли 11 через

д проточку 19 в камеру 16 обратного хода-и через проточку 13 - в управляющую камеру 17. При этом поршень 3 вытесняет на слив рабочую жидкость из камеры 15 и перемещается в циг линдре 1, перекрывает подвод рабочей жидкости под давлением в управляющую камеру 17 и соединяет эту камеру через проточку 13 со сливной магистралью 12. Торец поршня 3 вытесняет рабочую жидкость из каме0 ры 14, опирается на торец геликоидального стержня 4 и перемещает его. При этом геликоидальная нарезка 5 перемещается в геликоидальной гайке б и создает крутящий момент. Под

5 действием этого крутящего момента геликоидальная гайка 6 опирается храповым венцом 7 на корпус 2 посредством подпружиненной собачки 8, ,а геликоидальный стержень 4 враща0 ется и посредством упора 20 и втулки 21 вращает цилиндр 1. Вместе с цилиндром 1 вращается шестигранный хвостовик 10 с буром 9,

ftpH осевом переьещении геликоидального стержня 4 под действием поршня 3 перемещаются проточки 18 , в результате чего открЕлвается подача рабочей жидкости под давлением в камеру 15 через проточку 19 и соединяется со сливом камера 16 через проточку 18. В этом состоянии машины поршень 3 движется в сторону бура 9 и наносит удар по хвостовику 10. В процессе этого движения поршень 3 перекрывает слив из камеры 17 и соединяет ее с нагнетающей магистралью 11 через проточку 13. Под действием рабочей жидкости под давлением в камере 17 перемещается геликоидальнБ1й стержень 4 в сторону поршня 3. При этом геликоидальная гайка 6 под действием геликоидальной нарезки 5 вращается относительно корпуса 2, а подпружи etJnaK собачка 8 скользит по зубьям

храпового венца 7. В конце хода геликоидального стержня 4 в сторону поршня 3 начинается повторение цикла.

Применение предлагаемой бурильной машины позволит исключить потери,

возниксцощие при работе механизмов путем исключения сил трения за счет совместного вращения цилиндра и поршня, что увеличит частоту и энергию удара, тем самлм повысив производительность .

1. БУРИЛЬНАЯ МАШИНА,включающая корпус с цилиндром, поршень с проточкой, геликоидальный стержень и гайку, храповой механизм, камеры рабочего и обратного хода, магист. рали высокого и низкого давлений энергоносителя и распределитель, ,отлич ающая ся тем, что, с целью повыгиения производительности путем увеличения частоты и энергии удара, цилиндр смонтирован в корпусе с возможностью вращения, геликоидальный стержень установлен в цилиндре с возможностью осевого перемещения, а геликоидальная гайка закреплена в корпусе, при этом геликоидсшьный стержень образует с цилиндром управляющ ю камеру, сообщенную с мaгиcтpaля tи высокого и низкого давления энергоносителя. 2, Машина по п. 1, о т л и ч а юг С/) щ а я с я тем, что распределитель имеет плунжер, на котором выполнен геликоидальный стержень.