Перфоратор Советский патент 1987 года по МПК E21B6/02 B25D9/00 

1

Изобретение относится к технике бурения взрывных скважин и шпуров,, а

13

ней со сливной магистралью через левую торцевую камеру 30 золотника, осевой канал 31 и правую торцевую ка меру 32 золотника. Золотник 9 имеет два рабочих пояска (левый и правый), причем диаметр левого пояска больше диаметра правого, а межпоясковзя камера 33 соединена с напорной магиние А-А на фиг. 1.

Перфоратор состоит из напорного гидроаккумулятора 1, шпинделя 2, жестко соединенного с бзфом (не показан), грундбуксы 3, патрона 4, корпуса 5 с крышкой 6, пориня-бойка 7, сиименно к перфораторам и бурильным машинам ударно-поворотного действияs которые широко используются в строительной, горно-рудной, угольной, геолого-разведочной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение надеж- ю стралью 34 и с помощью напорного ка- ности работы при колебаниях давления нала 35 с камерой 24 холостого хо- в магистралях гидросистемы.да. Камера 25 рабочего хода постоянНа фиг. 1 показан перфоратор, но соединена с рабочим каналом 36, общий вид,в разрезе; на фиг. 2 - сече- который в зависимости от положения

15 золотника 9 может соединяться с меж- поясковой камерой 33 или со сливной магистралью посредством радиальных каналов 37, выполненных в правом пояске золотника. Торцевые (нерабочие) 20 камеры поршня-бойка 7 соединены меж- - ловой гильзы 8, двухпсяскового золот- ду собой выполненным в поршне-бойке ника 9 управления, рагшещенного в 7 осевым каналом 38 и с дренажной ма- корпусе 10, плунжера 11, размещенно- гистралью 39.

го в крышке 12, поворотной втулки При включении источника 40 пита- 13, фрикционной тормозной муфты, сое- 25 ния жидкость под давлением поступает

в налорный гидроаккумулятор 1 и одновременно по напорной магистрали 34 через межпоясковую камеру 33 и на- порный канал 36 в камеру 24 холосто- 30 го хода. В это время золотник 9 под действием давления жидкости в межпо- ясковой-камере 33 находится в левом положении, а рабочая камера 25 через рабочий канал 36, радиальные каналы Зс, 37, осевой канал 31 и правую торцевую камеру 32 соединена со сливной магистралью, поэтому поршень-боек 7 движется вправо, а поворотная втулка 13 вместе с дисками 16 поворачивается 40 между незажатыми фрикционными диска- KJH 14.

тоящей из двух дисков 14, соединенных с корпусом 5 шпонкой 155.и двух дисков 16, соединенных с поворотной втулкой 13 шпонками 17, регулировочной гайки 18, штифтов 18 регулировочной втулки 20 и систем ; тарельчатых пружин 21, размещенных между,силовой гильзой 8. и регулировочной втулкой 20. Грундбукса 3, помещенная в патроне 4, имеет шлицевое соединение с поршнем-бойком 7 и шпинделем 2 дпя передачи вращения от возвратно- поступательно движущегося поршня-бойка 7 к шпинделю-2, жестко связанному с буром. Поворотная втулка 13 имеет внутренние геликоидальные пазы 22 находя1циеся в постоянном зацеплении с геликоидальными а1лицами 23, выполненными на хвостовой части поршняВ конце холостого хода, т.е. движения поршня-бойка 7 вправо, кольце- бойка 7. Последний к корпус 5 образу-- 45 проточка 28 соединяет управляют камеру 24 холостого хода и камеру ющий канал 29 с камерой 24 холостого 25 рабочего хода имеющую большую площадь поперечного сечения, чем камера 24. Левый торец золотника 9 постоянно контактирует с правым торцом плунжера 11, а левый торец плунжера образухода5 т,е,с напорной магистралью 34, в результате чего жидкость под давлением поступает в управляющую камеру -д 26, площадь поперечного сечения которой больше эффективной площади поет с крышкой 12 управлягощую камеруперечного сечения межпоясковой каме- 26, соединенную при помощи управляю-ры 33. Поэто1 1у сила, действующая на щего канала 27 с кольцевой проточкойзолотник слева,, становится больше си- 28 на поршне-бойке 7, которая в зави-gg-лы,действующей на золотник справа, и симости от положения поршня-бойка 7золо.тш-гк 9 перемещается в правое по- в корпусе может соединяться с камеройложенне, соединяя рабочую камеру 25 24 холостого хода или со сливным уд-с напорной магистралью 34 через ра равляюищм каналом 29, который со едя-- бочий канал 36 и межпоясковую каме1328507

ней со сливной магистралью через левую торцевую камеру 30 золотника, осевой канал 31 и правую торцевую ка меру 32 золотника. Золотник 9 имеет два рабочих пояска (левый и правый), причем диаметр левого пояска больше диаметра правого, а межпоясковзя камера 33 соединена с напорной магиВ конце холостого хода, т.е. движения поршня-бойка 7 вправо, кольце- 45 проточка 28 соединяет управляющий канал 29 с камерой 24 холостого

хода5 т,е,с напорной магистралью 34, в результате чего жидкость под давлением поступает в управляющую камеру -д 26, площадь поперечного сечения которой больше эффективной площади поперечного сечения межпоясковой каме- ры 33. Поэто1 1у сила, действующая на золотник слева,, становится больше си- gg-лы,действующей на золотник справа, и золо.тш-гк 9 перемещается в правое по- ложенне, соединяя рабочую камеру 25 с напорной магистралью 34 через ра бочий канал 36 и межпоясковую каме

ру 33.Так как площадь поперечного сечения камеры 25 в несколько раз больше, чем у камеры 24, то на поршень-боек 7 действует направленная к шпинделю 2 сила, которая сначала затормаживает поршень-боек 7, а затем движе его к шпинделю 2 с максимальным ускорением. В это время на силовую гильзу 8 действует рабочее высокое давле ние, в результате действия которого, на площадь поперечного сечения силовой гильзы поворотная втулка 13 и фрикционные диски 16 защемляются между неподвижными дисками 14 и крышкой 6 корпуса. Поэтому поршень-боек 7, двигаясь ускоренно к шпинделю 2, вынужден поворачиваться из-за взаимодействия геликоидальных пшицов 23 с геликоидальными пазами 22 защемленной поворотной втулки 13. По мере возрастания скорости поршня-бойка 7 жидкость под давлением начинает поступать в камеру 25 рабочего хода нетолько от насоса, но и из гидроаккумулятора 1, давление в котором по .Этой причине начинает уменьшаться, а скорость поршня-бойка 7 увеличиваться.

При движении поршня-бойкй 7 влево непосредственно перед соударением со шпинделем кольцевая проточка 28 поршня-бойка 7 со.единяет управляющий канал 27 и управляющую камеру 26 со сливным каналом 29 и со сливной магистралью через торцевые камеры 30 и 32 золотника и осевой канал 31,вследствие чего под давлением жидкости в межпоясковой камере.33 золотник 9 занимает левое положение, и соединяет рабочую камеру 25 со сливной магистралью, давление в камере 25 падает почти до нуля, поэтому поршень-боек 7 начинает двигаться вправо,а сила воздействия силовой гильзы 8 на фрикционные диски и поворотную втулку уменьшается также почти до нуля, что соответствует расцеплению контактирующих поверхностей поворотной втул- ки 13 и связанных с ней фрикционных дисков 16 и позволяет последним свободно вращаться.Когда рабочая камера 25.соединяется со сливной магистралью

1328507

5

0

5

Q

0

3

0

5

0

В этой камере остается остаточное сливное давление, поэтому силовая гильза 8 не полностью расцепляется с фрикционными дисками. Дпя снятия или преодоления усилия остаточного давления, действующего на силовую гильзу- 8, предназначена система тарельчатых пружин 21, усилие которых постоянно действует на силовую гильзу 8. Как только давление в рабочей камере 25 снизится до сливного, система тарельчатых пружин 21 гарантированно расцепит фрикционные диски 16 и поворотную втулку 13, потому что расчетное усилие пружины больше усилия остаточного сливного давления, действующего на силовую гильзу 8. Далее рабочий цикл повторяется.

Крутящий момент в перфораторе регулируется в определенном интервале при помощи регулировочной гайки 18, штифтов 19 и регулировочной втулки 20. При изменении положения регулировочной гайки 18 относительно корпуса она, действуя на штифты 19, перемещает и регулировочную втулку 20 относительно корпуса, тем самым меняя силу действия тарельчатых пружин 21 на силовую гильзу 8.Следовательно, изменяется и сила действия силовой гильзы на фрикционные диски 16 и поворотную втулку 13, т.е.меняется их сила сжа-- тия.

Формула изобретения

Перфоратор, включающий корпус, поршень-боек с геликоидальньми шлица ми, поворотную втулку, связанную с корпусом посредством фрикционной муфты, подвижную силовую гильу, патрон и магистрали гидросистемы, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы при колебаниях давления в магистралях гидросистемы, он снабжен регулировочной гайкой и пружинами сжатия, при этом гайка связана с корпусом с возможностью перемещения относительно последнего вдоль оси корпуса, а пружины размещены между подвижной силовой гильзой и регулировочной гайкой.

./У7уу///

/4 /4

ДчУЧ(Гч г ч

2.f

Изобретение относится к технике бурения взрывных скважин и -шпуров и позволяет повысить надежность в работе при колебаниях давления в магистралях 34 гидросистемы. Перфоратор включает корпус (К) 5, поршень-боек (П-Б) 7 с геликоидальными шлицами 23, поворотную втулку (ПВ) 13 и регулировочную гайку 18. Причем ПВ.13 связана с К 5 через фрикционную муфту, а гайка 18 имеет возможность перемещения вдоль оси К 5. Между гайкой 18 и подвижной силовой гильзой 8 размещены пружины сжатия 21. При включении источника питания 40 П-Б 7 движется вправо. В конце холостого хода на П-Б 7 действует затормаживающая сила, которая затем ускоряет его движение. При этом П-Б 7 поворачивается из-за взаимодействия шлицов 23 с пазами 22 ПВ 13 и движется влево . Перед соударением П-Б 7 со шпинделем 2 давление в рабочей камере 25 падает и П-Б7 движется вправо. Сила воздействия гильзы 8 на ПВ. 13 и фрикционные диски 16 падает, позволяя дискам 16 вращаться. Меняя положейие гайки 18 относительно К 5, меняют силу действия на гильзу 8. Т. обр. меняется сила сжатия дисков 16 и ПВ 13. Далее рабочий цикл повторяется. 2 ил. § (Л Л Л ffgifft зеузз ia Фиг. 32 36 вг( 1318 IS 13 S . . /т 33 25 ZStO 17 15 22

Редактор И. Николайчук

Составитель Е. Столбцов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 3463/35Тираж 454Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москда, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4