Бесклапанный пневмоударный механизм Советский патент 1988 года по МПК E21B1/30 

гз

fS 1

/

ие./

полый поршень (П) 16, подпружиненный со стороны рабочего инструмента 26 относительно цилиндра 3. Поршень размещен в цилиндре 3 коаксиально штоку 11 ударника 10. Между торцовой частью П 16 и корпусом 2 со стороны основной рабочей камеры 28 образована дополнительная рабочая камера (ДРК) 19 Постоянно ДРК 19 сообщается с каналом 15 подвода сжатого воздуха и периодически - с выхлопным каналом 27. На внешней поверхности П 16 вьшолне- на кольцевая проточка 5,, в которой размещены по ее периметру радиальные перепускные отверстия 7 для периодического сообщения полости П 16 с кольцевой камерой выхлопа (ККВ) 4, С помощью пружины 18 П 16 отжимается в заднее положение, перекрывает отверстие 7, изолируя ККВ 4 от атмосферы.

Через канал 20, кольцевую проточку 5 и перепускное отверстие 22 ДРК 19 сообщается с атмосферой. Через канал 20 в ДРК постоянно подводится сжатый воздух. При подводе сжатого воздуха к ударному механизму за счет утечек давление в камерах 28, 29 и 4 становится одинаковым. За счет разности своих площадей ударник перемещает в переднее положение П 16. При перемещении П 16 перепускное отверстие 22 перекрьшается его стенками. Сообщение ДРК 19 с атмосферой прекращается Давление ДРК 19 резко возрастает. П 16 перемещается в крайнее переднее положение. Отверстия 24 и 7 совмещаются. Сжатый воздз х из ККВ 4 и камеры 28 выходит в атмосферу и пнев- моударный механизм начинает работать 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для iпневмоударных механизмов для бурения шпуров и скважин. Цель изобретения повышение эффективности бурения за счет увеличения степени расширения воздуха в камерах рабочего и холосто-.го ходов при одновременном снижении шума выхлопа. Для этого используется

1

Изобретение относится к горной про- мьш1ленностиэ в частности к пневмоудар- ным механизмам для бурения щпуров и скважин,

Целью изобретения является повьппе- ние эффективности бурения за счет по- вьш1ения степени расширения воздуха в камерах рабочего и холостого хода при одновременном снижении шума выхлопа.

На фиг.1 показан пневмоударный ме- ханизм, разрезI на фиг,2 - то же, при рабочем ходе ударника.

Бесклапанный пневмоударяый механизм состоит из кожуха 1, образующего с корпусом 2 и соединенньм с ним цилиндром 3 кольцевую камеру 4 выхлопа. В цилиндре 3 выполнены кольцевая проточка 5 и соединенные проточкой 6 ради альные перепускные отверстия 7, В корпусе 2 выполнены перепускные отверс тия 8 и кольцевая проточка 9. В корпусе 2 установлен ударник 10 со штоком 11, один конец которого входит в торцовую часть 12 корпуса 2 в виде задней головки, поджатой к корпусу 2 гайкой 13, наворачиваемой в кожук 1, В задней головке 12 и штоке 11 вьшол- нены осевые каналы 14 и 15 подвода сжатого воздуха. На другом конце гатока 11 коаксиально с цилиндром 3 установлен полый поршень 16, подпружиненный со стороны рабочего инструмента передней головки 17 пружиной 18 и образующий с корпусом 2 дополнительную рабочую камеру 19, сообщенную через канал 20 и проточку 9 корпуса 2 с каналом 15 подвода сжатого.воздуха, а через канал 21, проточку 5 и перепускное отверстие 22 с камерой 23 перепада давления воздуха. В поршне 16 выполнены также перепускные отверстия 24, соединенные проточкой 25 с возможностью периодического совмещения с перепускньши отверстиями 7 цилиндров 3. В передней головке 17 установлен хвостовик 26 рабочего инструмента 26 с осевым выхлопным каналом 27 для отвода отработанного воздуха в атмосферз из камеры 23 перепада давления ,

Ударник 10 образует основную камеру 28 рабочего хода со стороны задней головки 12 и камеру 29 холостого хода со стороны штока 11. На участке кольцевой проточки 9 шток 11 выполнен с кольцевым выступом, образующим с корпусом 2 перепускной кольцевой канал 304

В задней головке 12 имеется приемная камера 31, в которую от магистрали через каналы 14 и 32 постоянно подводится сжатый воздух. Из каме- ры 31 через радиальные отверстия 33, соединенные.внутренней проточкой, в рабочую полость 28 периодически подводится сжатый воздух (когда ударник 10 находится в крайнем левом по- ложении). Палец 34 служит для ограничения перемещений хвостовика долота 26 относительно передней головки 17.

Бесклапанный пневмоударный ме5са- низм работает следующим образом.

От магистрали по шлангам сжатый воздух подводится к каналу 14. По каналам 14 и 32 сжатый воздух поступает в камеру 31,- а по каналам 14 и 15 на- правляется в полость проточки 9 и далее через канал 20 в камеру 19. Камера 19 через каналы 21, 5, 22, 23 и

27сообщена с атмосферой, поэтому давление воздуха в ней будет близким к атмосферному. Под действием-пружины 18 поршень 16 отжат влево (фиг.1-). Перепускные отверстия 7 перекрыты полым поршнем 16, т.е. камера 4 изолирована от атмосферного воздуха. За счет утечек сжатый воздух начинает поступать в камеры 28, 29 и 4. Когда давление воздуха в камерах 28, 29 и 4 станет одинаковым, ударник 10 из-за разности его рабочей и холостой пло- щадей начинает перемещаться вправо, перемещая поршень 16 в ту же сторону. При этом отверстие 22 начинает перекрываться цилиндром 3. После перекрытия отверстия 22.давление в ка- мерах 19 резко возрастает и вследствие этого поршень 16 стремительно передвигается вправо (фиг.2). При этом отверстия 24 и сжатый воздух камер

28и 4 через каналы 6, 24, 23, 35 и 27 удаляется в атмосферу, В этот момент ударник 10 находится в крайнем правом положении, В камеру 29 холостого хода по каналам 14, 15, 9 и 30 подводится сжатый воздух, под действием которого ударник 10 начинает совершать обратный ход, при этом кольц(е- вой выступ штока 11 перекрывает канал 30 (фиг,1), в полости 29 поступ ление сжатого воздуха прекращаетсяР, который за счет расширения от движения ударника 10 увеличивает кинетическую энергию ударника 10. Кинетической энергии, накопленной ударником 10 при его обратном ходе, достаточно для преодоления сопротивления движению и ударник 10 проходит заданную длину обратного хода так, что в крайнем левом положении (с помощью его штоков) камера 29 сообщается с атмосферой, а в рабочую камеру 28 чере отверстия 33 подводится сжатый воздух С этого момента предлагаемый бесклапанный пневмоударный механизм входит в нормальньй режим работы.

Формула изобретения

Бесклапанный пневмоударный механизм, включающий кожух, образующий кольцевую камеру выхлопа с корпусом . соединенным с ним цилиндро.м, размещенный в цилиндре и корпусе ступенчатый штоковый ударник, образующий с корпусом камеру рабочего хода со стороны торцовой части корпуса, в которой выполнен канал подвода сжатого воздуха, и камеру холостого хода со стороны mtOKa между ступенью ударника и корпусом, выполненную на внутренней поверхности цилиндра кольцевую проточку с размещенными по ее периметру перепускными радиальными отверстиями, сообщенными с кольцевой камерой выхлопа, и рабочий инструмент с выхлопным каналом, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения за счет повышения степени расширения воздуха в камерах рабочего и холостого ходов при одновременном снижении шума выхлопа, он снабжен полым поршнем, подпружиненным со стороны рабочего инструмента относительно цилиндра и размещен в последнем коаксиально штоку ударника, при этом между торцовой частью поршня и корпусом со стороны рабочей камеры образована дополнительная рабочая камера, которая постоянно сообщена с каналом подвода сжатого воздуха и периодически - с выхлопным каналом, причем на внешней поверхности Поршня выполнена кольцег вая проточка, в которой по ее периметру размещены радиальные перепускные отверстия для периодического сообщения полости поршня с камерой выхлопа.