Перфоратор Советский патент 1975 года по МПК E21B6/06 

1

Изобретение относится к перфораторам, которые широко применяются в горнорудной промышленности.

Известен пневматический перфоратор ПР-22, включающий механизм поворота бура с геликоидальным стержнем. Этот механизм поворота состоит из храпового кольца, собачек, геликоидальной гайки, геликоидальпого стержня, поршня, поворотной буксы и гранбуксы. Ири движении поршня вниз собачки храпового устройства не препятствуют враш,ению геликоидального стержня, и он как бы вывинчивается из геликоидальной гайки, закрепленной в поршне, а поэтому сам поршепь, не поворачиваясь, движется прямолинейно. При движении поршня вверх собачки упираются своими торцами в зубцы храпового кольца, не допуская враш,ения геликоидального стержня; поэтому в результате обратимости винтовой пары с геликоидальной нарезкой поворачивается поршень и своими шлицами поворачивает буксу. В свою очередь, букса, соединенная кулачками с концевой буксой, поворачивает ее, а вместе с ней и бур. Таким образом, совместно с буром поворачнваются поступательно движуш,ий иоршено и букса, что вызывает дополнительный износ трущихся поверхностей, увеличивает утечки воздуха из камер, а следовательно, уменьшает надежность перфоратора в работе и усложняет его конструкцию. Кроме того, иарезка геликоидального профиля связана с технологическими трудностями, при этом не достигается получение достаточной чистоты обработки этих поверхностей, а также требуется применение сложных специальных станков. Наличие большого трения (с коэффициентом трения 0,3-0,4) в гe икoидaльнoй паре п)иводит к снижению к. п. д.

Целью изобретения является повышение эффективности поворота бура. Это достигается тем, что поршень-боек снабжен стаканом, взаимодействующим с храповым кольцом, которое связано посредством отрезков тросов с пеноворотной втулкой.

Продольные пазы, охватывающне шпоночные выступы неповоротной втулки, исключают возможность вращения поршня-бойка, что повышает надежность работы перфоратора.

На фиг. 1 изображен описываемый перфоратор, общий вид; на фиг. 2 - разрез поА-А на фиг. 1.

Перфоратор содержит бур 1, который шлицовой нарезкой через собачки 2 взаимоде ;с1вует с храповым кольцом 3. Стакан 4 своей внутренней торцовой поверхностью а удерживает храповое кольцо 3 в таком положении, что отрезки тросов 5, посредством которых оно связано с неиоворотной втулкой, находятся в состоянии предварительного папояжения.

Концы отрезков тросов 5 жестко заделаны по кольцевым цоверхностям хранового кольца 3 и неповоротной втулки 6 так, что они образуют поверхность вращения, а каждый отрезок троса расположен на этой поверхности вращения по винтовой линии с больщим щагом. Неповоротная втулка 6 размещена между буксой 7 и стволом 8, в котором установлен поршень-боек 9. Продольпые пазы в стакане 4, который жестко соединен с порщнем-бойком 9, охватывают щпоночные выступы неповоротной втулки 6, что предотвращает поворот поршня-бойка.

При взводе порщия-бойка 9, жестко соединенный с ним стакан 4 перемещается вправо и своей внутренней торцовой поверхностью а поступательно перемещает храповое кольцо 3. При этом отрезки тросов 5, находясь в сложном напряженном состоянии, стремятся занять такое положение по поверхности вращения, чтобы каждая проволока в свивке отрезка троса по направлению совпадала с линией действия возмущающей силы. Вследствие этого происходит относительное перемещение проволок, которое вызывает изменение модуля упругости за счет увеличения длины участков проволок, работающих на изгиб (распущивание проволок). В результате одностороннего направления свивки отрезков тросов 5, упругие силы, возникающие при распушивании этих отрезков тросов, вызывают поворот храпового кольца 3 на определенный угол (ф2-ф) пропорционально величине перемещения 5. Величина угла поворота зависит в основном (при фиксированной величине хода порщня-бойка) от угла наклона отрезков тросов 5 на поверхности вращения. Так как храповое кольцо 3 связано с хвостовиком бура 1 посредством храпового механизма, собачки 2, упираясь торцами в щлицы, нарезанные на хвостовике бура 1, поворачивают бур на угол (ф2-ф) одновременно с храновым кольцом 3. По окончании взвода упругие силы отрезков тросов 5 способствуют торможению порщня-бойка 9, что значительно сокращает период его торможения. При разгоне поршня-бойка 9 храповое кольцо 3 стремится

занять исходное положение, т. е. отрезки тросов 5 отдают свою накопленную энергию, снособствуя этим разгону, что приводит к уменьщению его периода. Возврат в исходное положение храпового кольца 3 обуславливается

упругими свойствами отрезков тросов 5. При этом собачки свободно скользят но шлицам хвостовика бура 1, т. е. обратного поворота бура не происходит. На этом цикл заканчивается.

Механизм новорота бура в этом конструктивном исполнении обеспечивает эффективный поворот бура при максимальной простоте конструкции; действующие упругие силы отрезков тросов значительно сокращают периоДы разгона и торможения поршня-бойка.

Предмет изобретения

Перфоратор, включающий ствол, буксу, поршень-боек, бур с нарезкой, храповое кольцо, неповоротную втулку, установленную между буксой и стволом, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности

поворота бура, порщень-боек снабжен стаканом, взаимодействующим с храповым кольцом, которое соединено посредством отрезков тросов с неповоротной втулкой.