Ударный узел электромагнитного перфоратора Советский патент 1986 года по МПК E21B1/22 E21B6/08 

Изобретение относится к горной промьшшенности и может быть использовано для бурения шпуров и скважин различного диаметра. Цель изобретения - упрощение конструкции при одновременном повышении надежности рабо-ты. На фиг,1 изображен ударный узел электромагнитного перфоратора, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.А - резрез В-В на фиг.;на фиг.5 - разрез Г-Г нафиг.Г на фиг.6 - установка электромагнитного перфоратора с предлагаемым ударным узлом на податчике и схематическое изображение подачи хладагента в систему охлаждения и на про мывку шпура, Ударный узел электромагнитного перфоратора содержит (фиг.1 - 5) маг нитопровод, состоящий, из ярма 1 с двойными стенками, переднего 2, сред него 3 и заднего 4 полюсов, состоящий из секций обмотки прямого 5 и обратного 6 хода ферромагнитного бой ка 7 с продольными пазами 8 на его боковой поверхности, расположенного во внутренней полости немагнитной направляющей 9 и взаимодействующего с хвостовиком 10 буровой штанги 11 (фиг. 6) и амортизатором 12, который расположен в камере 13 и входит в направляющую 9. Каждая из секций обмоток 5 и 6 размещена в немагнитном корпусе, выполненном в виде катушки 14 из немагнитной стали, покрыто11 в месте расположения секции слоем изоляции и имеющей по торцам лабиринтные выступы 15, в каждом из которых имеются каналы 16 и 17 (фиг.4), Все катушки 14 установлены на направляющей 9 и по лабиринтным выступам 15 соединены герметично, а образовавшиеся при этом между соседними катушками 14 полости образуют теплообменники 18 для охлаждения секций обмоток 5 и 6. На наружной поверхности направля.ющей 9 вдоль ее образующей вьшолнено 4 одинаковых равномерно расположенных по окружности паза, из которых два паза 19 относятся к подводящему 20, а два других паза 21 - к отводящему 22 коллекторам. Подводящий 20 и отводящий 22 коллекторы представляют собой, полости, заключенные между внутренней поверхностью всех кат 42 шек 14 и поверхностью пазов соответственно 19 и 21. Образовавшиеся при выполнении пазов 19 и 21 ребра 23 представляют собой одно целое с направляющей 9 и выполняют функцию ребер жесткости, значительно увеличивая прочность направляющей.9. Кроме того, два диаметрально противоположных ребра 231 гидравлически изолируют друг от друга подводящий 20 и отво- . дящий 22 коллекторы. Одно из двух оставшихся диаметрально противоположных ребер разделяет пазы 19, а другое - пазы 21. Это разделение может быть выполнено гидравлически изолируемым и гидравлически не изолируемым. В последнем случае на двух оставшихся ребрах 23 выполнены каналы, соединяющие пазы 19 между собой и пазы 21 между собой. В рассматриваемом ударном узле пазы 19 гидравлически не изолированы между собой, пазы 21 также гидавлически не изолированы (каналы, вьшолненные на двух ребрах 23, не показаны). Каждый из теплообменников 18 через канал 16 в лабиринтном выступе 15 сообщается с подводящим 20,а через канал 17 - аотводящим 22 коллекторами. Камера 13 амортизатора 12 образована ярмом 1, задним полюсом 4 и крышкой 24, сообщена с внутренней полостью направляющей 9 посредством продольных пазов 25 и 26, выполненных на боковой поверхности амортизатора 12, и с атмосферой посредством отверстий 27, выполненных в крьшке 24 и равномерно расположенных по .окружности. В переднем полюсе 2 выполнены каналы 28 и 29. Канал 28 гидравлически соединяет напорную магистраль (не показана) с подводящим коллектором 20, а канал 29 соединяет внутреннюю полость направляющей 9 с каналом 28. Регулируемый дроссель 30 служит для изменения поперечного сечения канала 29. Гидропровод 31соединяет полость 32 между двойными стенками ярма 1 с муфтой 33 боковой проньшки Вращение буровой штанги j 1 производится от электродвигателя 34 через редуктор 35, а усилие подачи перфоратора на забой обеспечивается винтовым податчиком36. В качестве хладагента используется вода. Боек 7, i хвостовик 10 и амортизатор 12 закалены.

Ударный узел электромагнитного перфоратора работает следующим образом.

Вода из напорной магистрали через канал 28 поступает в подводящий коллектор 20, а затем через каналы 16 в лабиринтных выступах 15 подается одновременно во все полости теплообменников 18. Из теплообменников 18 вода через каналы 17 поступает в отводяший колектор 22, а из него в полость 32 между двойными стенками ярм 1, отхлаждает это ярмо 1 и вьшодится по гидропроводу 31 в муфту 33 и далее на промывку шпура.

Одновременно вода из канала 28 системы охлаждения поступает в канал 28 и далее во внутреннюю полость направляющей 9, Боек 7j совершающий возвратно-поступатспьиое движение под действием импульсов тока попеременно подаваемых в обмотки прямого 5 и обратного 6 хода, разбрызгивает

/(-/

эту воду, превращая ее в водяной туман, который проходит через пазы 8 бсшка 7, пазы 25 и 26 амортизатора 12, поступает в камеру 13 и далее через отверстия 27 в крьппке 24 выходит в атмосферу. При этом происходит охлаждение и смазка соударяющихся и трущихся деталей, т.е. бойка 7, хвостовика 10, амортизатора 12, внутренних поверхностей направляющей 9 и камеры 13. Расход воды на охлаждение и смазку регулируется дросселем 30,

Выполнение в предложенном ударном узле электромагнитного перфоратора подводящего и отводящего хладагент коллекторов в виде полостей, заключенных между внутренней поверхностью всех катушек и пов.ерхностью продольных пазов, выполненных на поверхности направляющей, значительно упрощает его конструкцию и изго- , товление.

ф(/е. .

L:i±

32

15

9(it.4i

r-r

fS

Фи.5

УДАРНЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОМАГНИТ НОГО ПЕРФОРАТОРА, включающий размещенные в магнитопроводе обмотки пря мого и обратного хода, секционированные на катушках, охватывающих тру бообразную направляющую, в которой размещены соосно хвостовик буровой штанги, ферромагнитный боек и амортизатор, подводящий и отводящий коллекторы для подачи хладагента к обмоткам прямого и обратного хода и каналы в катуиках, о т л и ч а юи и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции при одновременном повышении надежности работы, направляющая снабжена осевыми ребрами жесткости, которые размещены на ее наружной поверхности, а подводящий и отводящий коллекторы для подачи хладаг;ента к обмоткам выполнены в виде осевых пазов между ребрами жесткости, которые перекрыты катушками.

Иапоцнай

3

1C

Ц

J5

J5 JJ

11 I

i

JO

иг.В