Перфоратор Советский патент 1992 года по МПК E21B6/06 E21B1/30 

Изобретение относится к угольной и горнорудной промышленности, строительству и другим отраслям народного хозяйства, связанным с разрушением горной породы ударами.

Известны перфораторы, содержащие ударно-поворотный механизм , включающий поршень-ударник, поворотный винт, поворотную гайку, храповое колесо, собачки и пружины собачек. Стопорное устройство зтих перфораторов, состоящее из храпового колеса и подпружиненных собачек, не обладает достаточной надежностью ввиду высоких удельных нагрузок трущихся поверхностей, в результате чего полный износ собачек наступает через 100 - 150 ч, а пружин-через45-70 ч работы.

Известны также перфораторы с иными стопорными устройствами. Стопорное устройство зтих перфораторов, состоящее из ведущего и. ведомого зубчатых колес с торцовйми пилообразными зубьями и толкающей пружины, раслоложено в передней части перфоратора и взаимодействует непосредств енно с ударником и поворотной буксой. Его использование возможно только для перфораторов с передним расположением механизма поворота, который ввиду возникающих при зтом сил испытывает быстрый износ и имеет малую надежНОСТЬ.; , : -. : , , , .

Наиболее близким к изобретению является перфоратор, содержащий корпус воздушного крана, цилиндр, поршень-ударник, механизм поворота буровой штанги, состоящий из поворотного винта, гайки и стопорного узла, выполненного а виде храповой буксы с подпружиненными собачками.

Существенными недостатками прототипа являются: недостаточная долговечность пружин собачек из-за высокой частоты их срабатывания, равной 2500 - 3000 сжатий в 1 мин, и значительной амплитудой колебаний (2 - 3 мм), что приводит к поломке пружин через 40 - 45 ч работы при ресурсе сэмого перфоратора 1600 ч; значительная величина износа подпружиненых собачек ввиду постоянно действующих усилий прижатия, не зависящих от изменений условий эксплуатации.

Целью изобренения является повышение надежности и долговечности перфора тора путем обеспечения фиксации положения замыкающих элементов, например собачек, сто юрного узла механизма поворота струей сжатого воздуха.

Указанная цель достигается тем, что в перфораторе, содержащем корпус воздушного крана, цилиндр, поршень-ударник, механизм поворота буровой штанги

состоящий из поворотного винта, гайки и стопорного узла с замыкающими элементами, например Собачками, поворотный винт выполнен с осевой проточкой и радиальными отверстиями, выходящими в сторону :замыкаюЩих элементов стопорного узла механизма поворота. Радиальные отверстия в поворотном винте могут быть выполнены цилиндрическими или в виде сопла Лаваля.

Использование в качестве распорного элемента струи сжатого воздуха, сформированной радиальными отверстиями в пово ротном винте, обуславливает повышение надежности перфоратора до уровня надежности замыкающих элементов стопорного узла. Одновременно уменьшается темп износа Замыкающих элементов стопорного узла, например собачек.

Выполнение радиальных отверстий в виде конуса или соплаЛаваля, по сравнению с цилиндрической формой, несколько усложняет конструкцию, но снижает потери давления сжатого воздуха и тем самым повышает эффективность перфоратора в целом.

Сопоставительный анализ предлагаемого перфоратора с известным показывает, что предлагаемь1й перфоратор отличается наличием новых конструктивных элементов (осевая проточка и радиальные отверстия в поворотном вийте), позволяющих осуществить фиксацию замыкающих элементов (например, собачек) стопорного узла механизма поворота струей сжатого воздуха взамен быстро выходящих из строя пружин.

Нафиг.1 представлен перфоратор, прО дОльный разрез; на фиг.2 - стопорный узел перфоратора с цилиндрическими радиальными отверстиями в поворотном винте; на фиг.З - стопорный узел перфоратора, в котором радиальные отверстия имеют конусную Форму; на фиг.4 - то же, с радиальными отверстиями, выполненными в виде солла Лаваля.

Предлагаемый перфоратор (фиг.1) состоит из корпуса 1 воздушного крана, воздухораспределительного устройства 2, цилиндра 3,поршня-ударника 4, стволовой части 5, поворотного винта 6, гайки 7. шлицевой буксы 8, поворотной буксы 9. Стопорный узел поворотного механизма состоит из храпового кольца 10. имеющего на внутренней поверхности прямые зубья, замыкающих элементов, например собачек 11, размещенных вголовной части поворотного винта 6 и расположенных напротив отверстий 12, выходящих в расточку 13 в поворотном винте 6, Отверстия 12 могут быть выполнены в виде цилиндров (фиг.2) в виде конуса (фиг.З) или в виде сопла Лаваля (фиг.4). Воздухораспределительная система состоит из камеры 14 воздухораспределительного устройства 2, камеры 15 рабочего хода, камеры 16 обратного хода и питающих ее каналов f7. Рабочим инструментом служит буровая штанга 18.

Перфоратор работает следующим образом.

Сжатый воздух из магистрали через камеру 14, расточку 13 в поворотном винте6, радиальные отверстия 12 и каналы воздухораспределительного устройства 2 попадает в камеру 15 рабочего хода цилиндра 3 и приводит в движение поршень-ударник 4.

При своем движении в сторону буровой штанги 18 поршень-ударник 4 поворачивает винт б, а стопорный узел благодаря расположению и наклону замыкающих элементов, например собачек 11, выходит из зацепления и не препятствует повороту винта 6.

Почти в момент удара поршня 4 по штанге 18 происходит переключение воздухораспределительного устройства 2. После удара гюршень 4 начинает движение в сторону устройства 2, одновременно сжатый воздух из магистрали через камеру 14, рас точку 13, воздухораспределительное устройство 2 и каналы 17 попадет в камеру 16 обратного хода, обеспечивая тем самым крутящий момент перфоратора.

При своем движении поршень-ударник 4 после выбора люфтов входит в контакт с поворотным винтом 6 и поворачивает iero в противоположную сторону. Однако теперь замыкающие элементы, напримерсобачки 11, входят в зацепление с храповым кольцом 10, и винт 6 стопорится.

Застопоренный винт 6 заставляет вращаться движущийся поступательно поршень-ударник 4, шлицевую буксу 8, поворотную буксу 9 и буровую штангу 18.

Примерно в момент остановки поршняударника 4 в верхнем крайнем полбжении происходит переключение воздухораспределительного устройства 2, и цикл движения повторяется по описанной схеме.

Таким образом, предлагаемый перфоратор позволяет повысить на1дежяость и долговечность стопорного узла механизма поворота пневматических машин ударного действия, а следовательно, 14 самих машин.

Ф о р м ул а и 3 о б р н и я

1. Перфоратор, содержащий цилиндр, поршень-ударник, корпус воздушного крана, механизм поворота буровой штанги, включающий поворотный винт, гайку и стопорный узел с замыкающими элементами в виде собачек, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и долговечности путём обеспечения фиксации положения замыкающих элементов стопорного

узла струей сжатого воздуха, поворотный винт выполнен с осевой расточкой и сообщенными с последней радиальными отверстиями, выходящими в сторону замыкающих элементов.

2. Перфоратор по п.1, о т л и ча ю щ и йс я тем, что радиальные отверстия в поворотном винте выполнены цилиндрической формы.

3.Перфоратор по П.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что радиальные отверстия в поворотном винте выполнены конусной формы.

4.Перфоратор по п.1. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что радиальные отверстия в поворотном винте выполнены в виде сопла

Лаваля.

Ф«г2

/Л

Изобретение относится к угольной и горнорудной .промышленности, строительству и другим отраслям народного хозяйства, связанным с разрушением горной породы ударами. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности перфо-14ратора путем обеспечения фиксации положения замыкающих элементов, стопорного узла механизма поворота струей сжатого воздуха. Перфоратор содержит корпус 1 воздушного крана, цилиндр 3. поршень- ударник 4. механизм поворота буровой штанги, включающий поворотный винт 6, гайку 7 и стопорный узел с, замыкающими элементами, например собачками 11. Поворотный винт 6 выполнен с осевой расточкой 13 и радиальными отверстиями 12. выходящими в сторону замыкающих элементов стопорного узла механизма поворота. Радиальные отверстия 13 в поворотном винте 6 могут быть выполнены цилиндрическими, коническими или в виде сопла Лаваля. это позволяет обеспечить фиксацию положения замыкающих элементов стопорного узла струей сжатого воздуха. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.I~/?16О•vj

фнг.5

.4

JHT