Изобретение относится к горному делу, а именно к погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости.
Целью предлагаемого устройства является повышение надежности за счет изменения системы воздухораспределения.
На чертеже показан продольный разрез устройства.
Погружной пневмоударникдля бурения скважин включает корпус 1, размещенный в его полости поршень-ударник 2 и разделяющий ее на камеру рабочего хода 3 и камеру холостого хода 4, воздухораспределитель- ный шток 5, конец которого выполнен в виде конуса, установленный в центральном отверстии поршня-ударника и снабженный центральным отверстием б и сквозными отверстиями 7. В хвостовой ча- сти поршня-ударника выполнены воздухораспределительные каналы 8 и 9, имеющие наклонные и параллельные к оси поршня части.
Воздухораспределительный канал 8 по- очередно соединяет камеру рабочего хода 3 с атмосферой и магистралью, а канал 9 камеру холостого хода 4 также поочередно соединяет с атмосферой и магистралью.
Конусная образующая 10 наклонной ча- сти воздухораспределительного канала перпендикулярна оси поршня-ударника.
Если наклонную часть канала 8 выполнить сквозным без образования конусной части 10, то для сохранения размера необходимо увеличивать длину воздухораспределительного штока 5 перемещением основания конусной части штока, в сторону удлинения, что ведет к увеличению массы и удлинению консоли самого штока.
Кроме того, конусная образующая в наклонной части воздухораспределительного канала 8 позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление канала 8 при заряде камеры рабочего хода 3, тем самым умень- шить диаметр продольного сечения канала при сохранении потребного времени зарядки и за счет этого увеличить прочность хвостовой части поршня-ударника. Хотя при разрядке камеры рабочего хода 3 гидравли- ческое сопротивление воздухораспределительного канала 8 из-за наличия конической части незначительно возрастает, но требования к магистрали при разрядке камеры рабочего хода менее жесткие, т.к. этот про- цесс проходит при меньших секундных расходах сжатого воздуха, чем при заряде.
Наличие конусной части в воздухораспределительном канале 9 позволяет умень
шить паразитные утечки из камеры рабочего хода 3 в магистраль сжатого воздуха и камеры холостого хода 4 и обратно, за счет уменьшения длины технологического зазора образующей канал утечки.
Расстояние от ближайшей к штоку выходной кромки наклонного отверстия до начала радиальных отверстий в штоке
Х2 (1,1-1,4) -Xi,
где Xi - расстояние от основания конусной части штока до дальней от штока выходной кромки наклонного отверстия в поршне- бойке. Обоснование выбранных значений см. приложение 1.
Угол направляющей конуса воздухораспределительного штока равен
(1-2) arcsln 2sln a : (3
-2 +3).
Погружной пневмоударник работает следующим образом.
Сжатый воздух по центральному отверстию 6 воздухораспределительного штока 5 подают через сквозные радиальные отверстия 7 и воздухораспределительный канал 9 в камеру холостого хода 4. Давление воздуха образует силу, движущую поршень-ударник 2 от места нанесения удара 11. При этом воздух из камеры рабочего хода 3 вытекает в атмосферу.
Когда перемещение поршня-ударника 2 окажется больше Хт, произойдет закрытие выхлопа камеры рабочего хода 3 в атмосферу. Примерно в то же время происходит закрытие подачи воздуха из магистрали в камеру холостого хода 4 за счет перекрытия воздухораспределительного канала 9. Затем наклонная часть воздухораспределительного канала 8 установится напротив сквозного радиального отверстия 7. В этот момент происходит зарядка камеры рабочего хода 3 и торможение поршня-ударника 2.
В этот момент открывается канал 12, соединяющий камеру холостого хода с атмосферой и происходит сброс давле ния в камере рабочего хода 3 и более активное торможение поршня-ударника 2. Он доходит до верхней крайней точки и начинает разгон на удар.
При этом последовательно происходит переключение магистрали: закрывают канал 12 выхлопа в атмосферу камеры холостого хода 4, закрывают воздухораспределительный канал 8, соединяющий камеры рабочего хода с магистралью, открывают выхлоп в атмосферу камеры
рабочего хода и открывают воздухораспределительный канал 9 и происходит зарядка камеры холостого хода 4. Происходит удар по рабочему инструменту поршнем-ударником. Далее цикл повторяется.
Формула изобретения
Погружной пневмоударник для бурения скважин, содержащий корпус, размещен- ный в полости корпуса Поршень-ударник, разделяющий полость it-jia камеры рабочего и холостого хода, выполненные в поршне- ударнике воздухораспределительные каналы в камеры рабочего и холостого хода, имеющие наклонные и параллельные оси поршня-ударника части, размещенный в центральном отверстии поршня-ударника воздухораспределительный шток, имеющий центральное и сквозное радиальные отверстия, отличающийся тем, что конец воздухораспределительного штока выполнен в виде конуса, угол направляющей которого р определяют из выражения:
$p (1-2)arcsin
2 slna 2
+ 3
sin a VsTrTrt где а - угол наклона наклонной части воздухораспределительного канала в поршне- ударнике к оси последнего, при этом расстояние от ближайшей к воздухораспределительному штоку кромки наклонной части воздухораспределительного канала в камеру рабочего хода в момент нанесения удара до кромки начала радиальных отверстий в воздухораспределительном штоке составляет
Xr(1,1-1,4)Xi,
где Xi - расстояние от основания конусной части воздухораспределительного штока до дальней от воздухораспределительного штока выходной кромки наклонной части воздухораспределительного канала и поршне-ударнике, причем конусная образующая наклонной части воздухораспредёлитейь- ного канала в поршне-ударнике перпендикулярна оси последнего,
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК | 1992 |
|
RU2053359C1 |
Поршень погружного пневмоударника для бурения скважин | 1991 |
|
SU1813174A3 |
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК | 1996 |
|
RU2093675C1 |
Погружной пневмоударник | 1990 |
|
SU1776784A1 |
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК | 2014 |
|
RU2549649C1 |
Погружной пневмоударник для бурения скважин | 1985 |
|
SU1315608A1 |
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК | 2008 |
|
RU2360092C1 |
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК | 2004 |
|
RU2252996C1 |
ПОГРУЖНАЯ УДАРНАЯ МАШИНА ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН КОЛЬЦЕВЫМ ЗАБОЕМ | 1996 |
|
RU2109124C1 |
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК (ВАРИАНТЫ) | 2005 |
|
RU2290488C1 |
Использование: изобретение относится к горному делу,а именно к погружным пнев- моударникам, предназначенным для бурения скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости. Сущность изобретения: погружной пневмоудар- ник для бурения скважин включает корпус 1, размещенный в его полости поршень- ударник 2, разделяющий ее на камеру рабочего хода 3 и камеру холостого хода 4, воздухораспределительный шток 5, конец которого выполнен в виде конуса, установленный в центральном отверстии поршня- ударника и имеющий центральное 6 и сквозные 7 отверстия. В хвостовой части поршня-ударника выполнены воздухораспределительные каналы 8 и 9, имеющие наклонные и параллельные к оси поршня части. Конусная образующая 10 наклонной части воздухораспределительного канала перпендикулярна оси поршня-ударника. Конец воздухораспределительного штока выполнен в виде конуса, угол направляющей которого ф (1-2) arcsin a : (3 sin a1 - 2 + 3); где и-угол наклона воздухораспределительного канала, а расстояние от ближайшей к штоку выходной кромки наклонного отверстия до начала радиальных отверстий в штоке Х2 (1,1 - 1,4)«Xi, где Xi - расстояние от основания конусной части штока до дальней от штока выходной кромки наклонного отверстия в поршне-бойке. 1 ип, (Л С
ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИКВСсллЛ'тШт-1&Й6йй^ | 0 |
|
SU364733A1 |
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
., Авторское свидетельство СССР № 1348509,кл | |||
Выбрасывающий ячеистый аппарат для рядовых сеялок | 1922 |
|
SU21A1 |
Авторы
Даты
1993-04-23—Публикация
1991-07-25—Подача