Перфоратор Советский патент 1993 года по МПК E21C3/04 

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к перфораторам, предназначенным для бурения шпуров.

Известен перфоратор, включающий крышку с краном, цилиндр с поршнем, воздухораспределительный механизм, ствол с буксой и механизм поворота, состоящий из поворотного стержня с полумуфтами, одна из которых в виде храпового колеса жестко закреплена в цилиндре, а другая имеет возможность продольного перемещения, воздействуя на распорный элемент.

Недостаток этого устройства - высокие уровни продольной и поперечной вибрации корпуса перфоратора из-за недемпфируемой кинематической связи поршня с корпусом через поворотный стержень и храповое колесо при вращении бурового инструмента.

Наиболее близок к предлагаемому перфоратор, включающий корпус, состоящий из ствола с буксой и цилиндра с поршнем, воздухораспределительный механизм, механизм поворота в виде связанного с поршнем геликоидального стержня, головка которого имеет подпружиненные собачки и установлена в храповом колесе, закрепленном в цилиндре.

Недостатком данного перфоратора - низкая надежность работы и долговечность из-за высоких уровней продольной и поперечной вибрации корпуса, источником которой являются реактивные силы, возникающие при вращении бурового инструмента и заклинивании поршня на шлицах геликоидального стержня.

Целью изобретения является повышение надежности работы и долговечности за

00 СЬ N3 СП Ю

счет снижения продольной и поперечной вибрации корпуса.

. Поставленная цель достигается тем, что в перфораторе, включающем корпус, состоящий из ствола с буксой и цилиндра с поршнем,возухораспределительный механизм, механизм поворота в виде связанного с поршнем геликоидального стерж- ня, головка которого имеет подпружиненные собачки и установлена в храповом колесе, закрепленном в цилиндре, храповое колесо выполнено в виде разделенных кольцевым зазором, аксиально расположенных наружной и внутренней обойм, при этом в кольцевом зазоре размещен упругодемпфирующий материал. Кроме того, наружная обойма на внутренней поверхности выполнена с пазами, в которых установлены упоры для взаимодействия с упругодемпфирующим материалом, который помещен в продольных пазах, выполненных на наружной поверхности внутренней обоймы. При этом в качестве упругодемпфирующего материала использован полиуретан.

Сопоставление с прототипом показывает, что данный перфоратор отличается наличием новых признаков. Таким образом, он соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение предлагаемого решения с другими техническими решениями показывает, что широко известны упругие муфты, соединяющие электродвигатель с редуктором, выполненные в виде внутренней и наружной обойм, соединенных с помощью эластичных пальцев. Данные муфты предназначены для защиты электродвигателя при заклинивании редуктора за счет разрушения пальцев и нарушения, тем самым, связи электродвигателя с редуктором. При этом во время нормального режима работы данные муфты гасят возможные крутильные колебания. Однако, при введении упругой связи в виде упругодемпфирующего материала в храповое колесо перфоратора в совокупности с другими признаками данные элементы проявляют новые свойства, а именно, предотвращение заклинивания поршня на шлицах геликоидального стержня при его возвратно-поступательных движениях за счет возникающих крутильных колебаний геликоидального стержня на уп- ругодемпфирующей связи, помещенной в кольцевом зазоре между внутренней и наружной обоймами храпового колеса, что приводит к устранению реактивных сил, воздействующих на корпус. Это позволяет сделать вывод в соответствии технического

решения критерию изобретения существенные отличия.

На фиг, 1 изображен общий вид предлагаемого перфоратора; на фиг. 2 - храповое 5 колесо.

Перфоратор включает корпус, состоящий из ствола 1 с буксой 2 и цилиндра 3 с поршнем 4, воздухораспределительный механизм 5, механизм поворота в виде связан0 ного с поршнем 4 геликоидального стержня 6, головка 7 которого имеет подпружиненные пружинами 8 собачки 9 и установлена в храповом колесе 10, закрепленном в цилиндре 3. Храповое колесо 10 выполнено в виде

5 разделенных кольцевым зазором 11, аксиально расположенных наружной 12 и внутренней 13 обойм. При этом в кольцевом зазоре 11 размещен упругодемпфирующий материал 14. Кроме того, наружная обойма

0 12 на внутренней поверхности 15 выполнена с пазами 16 в которых установлены упоры 17 для взаимодействия с упругодемпфирующим материалом 18, который помещен в продольных пазах 19, выполненных на на5 ружной поверхности 20 внутренней обоймы 13. При этом в качестве упругодемпфирующего материала 14 и 18 использован полиуретан.

Предлагаемый перфоратор работает

0 следующим образом.

Под действием сжатого воздуха, поступающего через воздухораспределительный механизм 5 в рабочие камеры цилиндра 3, поршень 4 совершает возвратно-поступа5 тельное движение, совершая удары по буровой штанге и сообщая ей вращательное движение при обратном ходе при помощи механизма поворота. При этом во время обратного хода (после нанесения удара по бу0 ровой штанге) поршень 4 находит на геликодиальный стержень 6, заставляя его вращаться. Однако, при этом собачки 9 входят в зацепление с зубьями внутренней обоймы 13 храпового колеса 10, предотвра5 щая вращение геликоидального стержня 6, что вызывает вращение самого поршня 4 на шлицах геликоидального стержня 6. Данное вращение поршня 4 передается с помощью буксы 2 на буровую штангу. Одновременно при поступательно-поворотном движении

0 поршня 4.относительно геликоидального стержня 6 возникают радиальные силы, вызывающие крутильные колебания геликоидального стержня 6 и внутренней обоймы 13 относительно наружной обоймы 12 на упру0 годемпфирующем материале 14. Данные крутильные колебания геликоидального стержня 6 предотвращают заклинивание поршня 4 на шлицах геликоидального стержня б и возникновение продольной реактивной силы, воздействующей со стороны геликоидального стержня 6 на корпус, что приводит, тем самым, к исключению одного из источников продольных колебаний.

При этом передача крутящего момента от поршня 4 буксе 2 происходит за счет того, с помощью упоров 17 внутренняя 13 и наружная 12 обоймы храпового колеса 10 вступают в жесткое взаимодействие, препятствуя вращению геликоидального стер- жня 6.

Таким образом, предлагаемый перфоратор с введенной упругодемпфирующей связью в храповое колесо позволяет снизить уровень продольной вибрации в 2 ра- за, а поперечной в 1,5 раза, тем самым, повысить надежность работы и долговечность перфоратора при улучшении условий труда горнорабочих.

Формула изобретения

1. Перфоратор, включающий корпус, состоящий из ствола с буксой и цилиндра с поршнем, воздухораспределительный механизм, механизм поворота в виде связан

ного с поршнем геликоидального стержня, головка которого имеет подпружиненные собачки и установлена в храповом колесе, закрепленном в цилиндре, отл и чающий- с я тем, что, с целью повышения надежности работы и долговечности за счет снижения продольной и поперечной вибрации корпуса, храповое колесо выполнено в виде разделенных кольцевым зазором, аксиально расположенных наружной и внутренней обойм, при этом в кольцевом зазоре размещен упругодемпфирующий материал.

2. Перфоратор по п. 1,отличающий- с я тем, что наружная обойма на внутренней поверхности выполнена с пазами, в которых установлены упоры для взаимодействия с упругодемпфирующим материалом, который помещен в продольных пазах, выполненных на наружной поверхности внутренней обоймы.

3. Перфоратор по пп. 1 и 2, отличающий с я тем, что в качестве упругодемпфи- рующего материала использован полиуре- тан.

Использование: перфоратор предназначен для бурения шпуров. Сущность изобретения: перфоратор содержит крышку, ствол, цилиндр с поршнем, воздухораспределительный механизм, буксу и механизм поворота в виде геликоидального стержня с подпружиненными собачками, установленного в храповом колесе, закрепленным в цилиндре. Новым в перфораторе является выполнение храпового колеса в виде аксиально расположенных наружной и внутренней обойм, разделенных кольцевым зазором, залитым упругодемпфирующим материалом, причем в наружной обойме в пазах жестко закреплено упоры, а во внутренней обойме выполнены продольные пазы, заполненные упругодемпфирующим материалом (полиуретаном). 2 з.п. ф-лы, 2 ил. Ё

Фаг. 1

Фиг. 2