Бурильно-отбойная машина возвратно-поступательного действия Советский патент 1985 года по МПК E21B1/16 B25D9/04 

сд

1C

00

Изобретение относится к бурильно-отбойным машинам возвратно-поступательного действия, применяемых в горных и строительных отраслях народного - хозяйства при выполнении бурильных и отбойных работ.

Известна бурильная машина возвратнопоступательного действия, содержашая корпус, поршень-ударник, сменный инструмент, механизм враш,ения инструмента, втулку и буродержательный патрон 1.

Недостатком этой машины являются большие потери энергии в движуш,ихся деталях, что уменьшает КПД устройства.

Наиболее близким к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является бурильно-отбойная машина, содержаш,ая корпус, размещенные в нем поршень-ударник с направляющей и штоком, механизм вращения в виде обгонной муфты с втулкой, буродержательный патрон с зубчатым венцом, фиксирующую втулку с наружными пазами, стопорный механизм и продувочную камеру 2.

Недостатками известного устройства является малый КПД из-за большой массы движушихся частей и сложность управления режимами работы машины.

Цель изобретения - повышение КПД при одновременном упрощении управления режимами работы.

Поставленная цель достигается тем, что бурильно-отбойная .машина возвратнопоступательного действия , содержашая корпус, размещенные в нем поршень-ударник с направляющей и штоком, механизм вращения в виде обгонной муфты с втулкой, буродержательным патроном с зубчатым венцом, фиксирующей втулкой, стопорным механизмом и продувочную камеру, снабжена кулачковой муфтой, приводной втулкой и штоком переключения с вилкой, причем кулачковая муфта подвижно установлена на направляющей поршняударника с возможностью взгГимодействия с втулкой обгонной муфты, приводная втулка размещена на штоке поршня-ударника, а шток переключения установлен в корпусе с возможностью взаимодействия в одном из крайних положений через вилку с кулачковой муфтой.

Кроме того, в теле штока переключения выполнен канал для связи продувочной камеры с атмосферой, а на поверхности штока переключения - выступ для взаимодействия с зубчатым венцом буродержательного патрона.

На фиг. 1 показана машина, общий вид, в разрезе (режим бурения); на фиг. 2 - то же, режим отбойки; на фиг. 3 - сечение на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 2.

Поршень-ударник 1 с кольцевым буртом 2 установлен в цилиндре 3 двигателя

с возможностью возвратно-поступательного перемещения по продольной оси и вращения относительно этой же оси. Шток 4 поршня-ударника 1 размещен в направляющей втулке 5, верхний грибовидный торец которой образует торцовую стенку цилиндра 3. Фланец этой втулки, сопрягаясь боковой поверхностью с корпусом 6 машины, жестко удерживает в нем фланец фиксирующей втулки 7. На внешней цилиндрической

поверхности направляющей втулки 5 с возможностью вращательного движения установлена вращающая втулка 8 обгоннной муфты, на эту же поверхность установлена с возможностью вращательного

5 движения и продольного перемещения кулачковая муфта 9, имеющая на верхнем и нижнем торцах кулачки 10 и 11. На наружной цилиндрической поверхности кулачковой муфты 9 выполнена кольцевая канавка, с помощью которой кулачковая муфта сопрягается с вилкой 12, закрепленной своей цапфой на шейке штока 13 переключения режимов. Приводная втулка 14 с кулачками 15 размещена на штоке 4 поршня-ударника 1. Шток 13 переключения режимов имеет фасонную форму, на наружной поверхности его нижней части выполнен винтовой паз 16, взаимодействующий с фиксатором 17. В теле штока 13 имеется канал 18, соединяющий полость 19 продувочного воздуха через паз 20 с атмосферой (режим отбойки), в месте сопряжения с зубчатым венцом буродержательного патрона 21 шток 13 переключения режимов имеет срез, образующий в поперечном сечении сектор 22, запирающий патрон от провертывания при работе машины в режиме отбойки. Нижний конец паза штока 13 переключения режимов на некоторой длине оформлен шестигранником, служащим для поворота вала гаечным ключом при переналадке режимов. Буродержательный патQ рон 21 выполнен в виде цилиндра с кольцевым буртом на верхнем торце, по периферии венца имеются радиальные пазы, служащие для фиксации патрона от проворачивания. Внутренняя поверхность имеет прямые выступы 23, взаимодействующие с прямыми пазами ,24 на штоке 4 поршня-ударника 1, и гнездо 25 для размещения хвостовика инструмента. На внутренней поверхности втулки 14 выполнены винтовые выступы 26, взаимодействующие с винтовыми пазами 27 на штоке 4 поршня-удар ника 1.

Машина работает следующим образом. В режиме бурения кулачки И муфты 9 введены в зацепление с кулачками 15 приводной втулки 14, канал 18 перекрыт стенкой корпуса 6, сектор 22 выведен из заценления с зубьями кольцевого бурта буродержательного патрона 21. При движении вверх поршень-ударник 1 воздействует своими винтовыми пазами 27 на приводную

втулку 4, которая, поворачиваясь на некоторый угол, через кулачковую муфту 9 растормаживает муфту обгона и поворачивает на некоторый угол ее вращающуювтулку 8, и движение вверх порщня ударника происходит без вращения. При движении поршня-ударника 1 вниз приводная втулка 14 под воздействием винтовых пазов 27 стремится, повернуться в обратном направлении и повернуть вращающую втулку 8 муфты обгона, последняя, взаимодействуя с роликами 28 обгонной муфты и фиксирующей втулкой 7, стопорится, удерживая посредством кулачковой муфты 9, кулачков 11 и 15 приводную втулку 14 от поворота, а порщень-ударник, взаимодействуя винтовыми пазами 27 с застопоренной приводной втулкой 14, движется вниз с вращением вокруг продольной оси и с помощью прямых пазов 24 через выступы 23 вращает буродержательный патрон 21, приводящий во вращение рабочий инструмент (бур). Переключение механизма с режима бурения на режим отбойки производится поворотом против часо.вой стрелки на 180° (до упора) щтока 13 переключения режимов с помощью гаечного ключа (или рукоятки). При этом вращаемый щток, своим винтовым пазом 16 взаимодействуя с фиксатором 17, перемещается на некоторую величину вверх совместно с вилкой 12, которая поднимает вверх кулачковую муфту 9, выводя кулачки 11 из зацепления с кулачками 15, отключая таким образом вращающую втулку 8 муфты обгона от приводной втулки 14. Повернутый на 180 щток 13 переключения режимов своим сектором 22 запирает от поворачивания буродержательный патрон 21, канал 18 совмещен с пазом 20, посредством чего полость 19 продувочного воздуха сообщена с атмосферой.

Пружина 29 находится постоянно в сжатом состоянии, сила ее сжатия всегда удерживает вилку 12 с кулачковой муфтой 9 и щток 13 переключения режимов в верхнем положении, тем самым разгружает фиксатор 17 от направленных вниз инерционных сил и стопорит щток 13 переключения

0 режимов от самопроизвольного поворачивания из крайних положений посредством постоянного его удержания впадинами конечных точек винтового паза 16 на носке фиксатора 17. При этом порщень-ударник 1 соверщает возвратно-поступательное движение без вращения относительно продольной оси, следовательно, отсутствует и вращение буродержательного патрона 21 с установленным в нем отбойным инструментом, а легкая приводная втулка 14 совер0 щает возвратно-вращательное движение.

Предложенная конструкция бурильноотбойной мащины позволяет производить перестройку режимов работы (бурение - отбойка и наоборот) в течение нескольких секунд без частичной разборки мащины и

даже без останова двигателя. Это сокращает вспомогательное время в процессе выполнения бурильно-отбойных работ, расщиряет универсальность и область применения мащины.

Выключение муфты обгона и вращения ударного порщня в процессе отбойки повыщает эффективный КПД мащины при работе на этом режиме и увеличиваен срок службы деталей механизма вращения инструмента и порщня-ударника.

10

1. БУРИЛЬНО-ОТБОЙНАЯ МА/ШИНА ВОЗВРАТНО-ПОСТУПАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ, содержащая корпус, размещенные в нем порщень-ударник с направляющей и щтоком, механизм вращения в виде обгонной муфты с втулКой, буродержательным патроном с зубчатым венцом, фиксирующей втулкой, стопорным механизмом и продувочную камеру, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД при одновременном упрощении управления режимами работы, она снабжена кулачковой муфтой, приводной втулкой и штоком переключения с вилкой, причем кулачковая муфта установлена на направляющей поршня-ударника с возможностью взаимодействия с втулкой обгонной муфты, приводная втулка размещена на щтоке поршня-ударника, а шток переключения установлен в корпусе с возможностью взаимодействия в одном из крайних положений через Еклку с кулачковой муфтой. 2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что в теле штока переключения выполнен канал для связи продувочной камеры с атi мосферой, а на поверхности штока переклю(Л чения - выступ для взаимодействия с зубчатым венцом буродержательного патрона.

иг.З

Фиг.