Погружной пневмоударник Советский патент 1978 года по МПК E21B4/14 

Изобретение относится к буровой технике, в частности к погружным пневмоударникам, используемым для бурения взрывных скважин в горнодобывающей промышленности.

Известен погружной иневмоударник, состоящий из корпуса, воздухораспределительной буксы, поршня-ударника с хвостовиком и золотпика, установленного между хвостовиком и торцовой стенкой буксы 1.

Недостатком этого пневмоударника является отсутствие возможности рационального использования камер прямого и обратного ходов, так как ввиду кратковременности впуска сжатого воздуха в указанные камеры перемещение порщня-ударника при прямом и обратном ходах происходит в основном за счет расщиреиия сжатого воздуха, среднее давление которого значительно ниже сетевого.

Иаиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является погружной пневмоударник, включающий корпус с камерами рабочего и холостого ходов, порщень-ударник с хвостовиком, воздухораспределительный клапан и золотниковуЕО камеру с золотником 2.

Недостатком известного пневмоударника является низкая ударная мощность из-за неполноты использования полезной площади иорщня-ударника при его прямом и обратном ходах, так как в момент обратного хода торец

хвостовика находится под давлением сетевого сжатого воздуха, а при прямом ходе поршняударника давление па торец хвостовика равно давлению воздуха камеры обратного хода.

Целью изобретения является иовынление ударной мощности пневмоударника путем создания дополнительного давления со стороны золотниковой камеры.

Указанная цель достигается тем, что в теле -Хвостовика выполнен канал, сообщающий золотниковую камеру с камерой рабочего хода.

На чертел е представлен пневмоударник, продольный разрез.

Пневмоударник состоит из корпзса 1, порщиялдарника 2 с хвостовиком 3, камеры 4, буксы 5, имеющей в верхней части, постоянно сообщающуюся с магистралью сжатого воздуха золотниковую камеру 6, диаметр которой больше диаметра хвостовика, золотника 7, клапапа 8, седла 9 клапана, имеющего по внутреннему диаметру кольцевую проточку 10, соединенную каналами 11 с кольцевой камерой 12, сообщаемой с магистралью сжатого воздуха через каналы 13 в теле буксы, выходящие в золотниковую камеру. Центральный канал 14 хвостовика порщня-ударника заглушен со стороны золотниковой камеры и сообщается с нарун ной поверхностью хвостовика при помощи окон 15, а в теле хвостовика выполнен осевой канал 16, имеющий выход на торец хвостовика и на его наружную поверхность через радиальные окна 17 и калиброванное отверстие 18.

Корпус пневмоударника разделен поршнем на камеры рабочего 19 и холостого 20 ходов и имеет выхлопные окна 21. В теле поршня ударника выполнен канал 22, а в теле клаиана.- окна 23.

Пневмоударник работает следующим образом.

Энергоноситель поступает по ставу штанг через каналы 13 в кольцевую камеру 12. Если поршень-ударник находится в переднем положении и буровая коронка не достает забоя, окна 15 хвостовика соединяются с камерой 19 рабочего хода, в результате чего поршеньударник не может двигаться назад - происходит блокировка. При прижатии коронки к забою порщень-ударник отодвигается назад, прекращается доступ воздуха в камеру 19 через окна 15. При этом энергоноситель через каналы 11, кольцевую проточку 10, окна 15, центральный канал 14 и канал 22 заполняет камеру холостого 20 хода, а через окна 23 действует на клапан 8, прижимает его к седлу 9, увеличивая доступ энергоносителя в камеру холостого хода. Так как камера рабочего 19 хода соединена с выхлопными окнами 21, а камера 4 перекрыта от сети золотником 7 и соединена через каналы 16 и окна 17 с камерой 19, то вся надпоршневая площадь освобождена от давления и порщень-ударник движется назад при действии энергоносителя по всей площади иоршня-ударника. По мере движения поршня-ударника вначале закрываются выхлопные окна 21, затем окна 17 заходят в кольцевую проточку 10, и энергоноситель начинает заполнять камеру рабочего 19 хода и камеру 4. Одновременно с хвостовик стталкивает золотник 7, образуя по;13олотниковую кольцевую камеру, которая иродолл ает заполняться энергоносителем через калибровочное отверстие 18. В этот же момент поршень-ударник передней кромкой открывает выхлопные окна 21 из камеры холостого 20 хода, и через канал 14 и окна 21 и 15 происходит спад давления с надклапанного пространства: клапан перекидывается на рабочий ход. При дальнейшем движении золотник 7 перекрывает каналы 13, и в камерах 19 и 12 создается буфер. После истечения запаса кипетической энергии иоршень-ударник останавливается.

К этому времени освобождается от энергоносителя камера 20 через выхлопные окна 21, а подзолотниковая кольцевая камера - через окна 15.

Пачинается рабочий ход. Вначале энергоноситель действует на иоршень-ударник по площади камеры 19. После открывания золотником каналов 13 происходит заполнение камеры рабочего 19 хода. Золотник, придав поршню-ударнику дополнительное ускорение, упирается в торец золотниковой камеры и останавливается. В дальнейшем энергоноситель действует на поршень-ударник через камеры 19 и 4, так как осевые каналы 16 открываются

после остановки золотника. При дальнейшем движении поршня-ударника открываются выхлопные окна 21, в камерах 19 и 4 происходит спад давления. Одновременно окна 15 заходят в кольцевую проточку 10, открывая доступ

энергоносителю в камеру холостого 20 хода, клапан 8 перекидывается к седлу 9, и порщень-ударник 2 наносит удар по хвостовику коронки. В да,1ьнейшем цикл повторяется.

Фор iM } л а li зоб р € т с н и я

Погружной Пневмоударник, включающий корпус с камерами рабочего и холостого ходов, иоршень-ударник с хвостовиком, воздухораспределительный клапан и золотниковую камеру с золотником, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной мощности путем создания дополнительного давления со стороны золотниковой камеры, в теле хвостовика выполнен канал, сообщающий золотниковую камеру с камерой рабочего хода.

Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 169471, кл. Е 21С 3/04, 1962.

2.Авторское свидетельство СССР N° 173680, кл. Е 21С 3/02, 1963.