Погружной перфоратор для бурения горных пород Советский патент 1978 года по МПК E21B4/14 

(54) ПОГРУЖНОЙ ПЕРФОРАТОР ДЛЯ БУРЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД

Г

Изобретение относится к горной промышленности.

Известен перфоратор для бурения горных пород, в котором возвратно-поступательное движение поршня преобразуется во врашателы1ое движение буровой коронки с помощью размешенной в передней головке геликоидальной 1ары с подпружиненными храповыми кулачками 1.

Однако по мере износа иишаев геликоидальной пары при ее эксплуатации нарушается стабильность работы перфоратора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности н достигаемому эффекту является погружной перфоратор для бурения горных пород, включающий цилиндр с размещенным в нем поршнем, воздухоpacпpeдeлитeл JHoe устрсЛство, буровую коронку и геликоидальную пару, состоящую из геликоидального стержня н геликоид а ль ной втулки с подпружиненными храповыми кулачками .

Однако по мере износа шлицев геликоидальной пары при ее эксплуатации увеличиваются люфты между контактирующими

поверхностями. Это приводит к уменьшению угла поворота коронки на забое скважины и нарушению стабилыюй работы перфоратора. Требуется преждевременная замена геликоидальной пары.

С целью обеспечения стабильной работы перфоратора путем уменьшения люфтов в геликоидальной паре при износе ее шлицев в предлагаемом перфораторе геликоидальная пара снабжена дополнительной втулкой, установленной на стержне и соединенной с основной втулкой посредством пружины.

Такое выполнение устройства обеспечивает постоянный контакт рабочих поверхностей шлицев и снижает до минимума влияние величины люфтов на угол поворота буровой коронки.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 сечение А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1.

Погрузивой перфоратор содер)«шт цилиндр 1, заднюю головку 2, воздухораспределительное устройство 3, поршень 4 и переднюю головку с буровой коронкой 5. Задняя

голбвка 2 служит для соединения перфоратора с коммуникациями для подвода сжатого возхзуха и закрепления воздухораспраделительного устройства 3 в Ш1яйндре 1. Кор« пус 6 воздухораспределительного устрой- ства 3 11М©вт канал 7 и трубку 8 йля по- очередной подачи- сжатого воздуха в рабо чие камеры 9 я 10 путем перемеишиия клапана 11 в верхнее и нижнее положеш е, Передняя головка перфоратора состоит из корпуса 12с храповыми зубьями 13 и Ьт верстиями 14, геликоидальной втулки 15 с размещенными на ней храповыми 1супач- ками 16 и пружинами 17, пружины 18, геликоидального стержня 19 с наклонными шлицами 2О, дополнительной геликовдаль. ной-втулки 21 и втулки 22. Втулки 15 и 21 соеди14е1 ы между собой пружиной 18 с помощью отверстий 23 к 24 так, что обеспечкваетсй их тангеншшлшое смещение для устранения люфтов между контактирующими поверхностями щяидев геликоидальной пары при их износе. Танген1ш альные усилия пружины 18 определяются из условия обеспечения контакта рабочих поверхностей шлйцев геликоидальной пары при повороте геликоидальны-х втулок 15 и 21 в корпусе 12 иередчей ГОЛОБКЙ перфоратора. Во Бт лкак 15, 21 и 22 выполнены отверстия и кольцевые про точки 28-ЗО для поступлений сжатого воздуха на забой скважины в процессе бурения.

Погружной перфоратор работает сле.аую щим образом.

Под действием сжатого воздуха, поступающего в рабочую камеру 9 по/каналу 7, поршень 4 перемешается вниз и наносит удар по геликоидально1угу стерзкню 19, на котором закреплена буровая коронка 5, Цилиндр 1 на. основании закона о сохранении количества, движения перемещается вверх. За счет энергии удара поршня 4 .геликоийальный. стержень 19 перемещается вниз по наклонным шлицам во втулках 15 и 21. Буровая коронка 5, внедряясьв

забой скважины, поворачивается вместе с гедикоидальным стержнем 19 относительно корпуса 12 передней головки и цилиндра 1 и производит разрущение горной породы.

При поступлении сжатого воздуха в пе реднюю рабочую камеру 10 по каналу 31

и трубке 8 геликоидальный стержень 19 с буровой коронкой 5 прижимается к забою скважины и удерживается в неподвижном состоянии за счет сил трения, а поршень 4 перемещается вверх. В это время

цилиндр 1 вместе с корпусом 12 передней

головки на основании закона о сохранении

количества движения и осевого усилия по

дачи перемещается к забою скважины, а

геликоидальные втулки 1,5 и 21 j не имея продольного перемещения в передней го лЬвке, поворачиваются о носительно корпуса 12 в цилиндра 1 за счет наклонных шлкцев.

По мере износа шлицев 2О пружина 18

смешает тангенциально геликоидальные втулки 15 и 21 одна относительно другой и обеспечивает постоянный контакт рабочих поверхностей шлицев геликоидальной

пары,.

Таким образом, наличие постоянного контакта между рабочими поверхностями геликоидальных втулок при их эксплуатации позволяет до минимума снизить вяия ние износа шлицев на режим работы пер форатора и увел} чить срок службы геликоидальной пары в 1,5-2 раза.

ормула изобретения

30 (

Погругкной перфоратор для бурения горных пород, включающий avinHHMp с разме- щеннь М в нем поршнем, воздухораспределительное устройство, буровую коронку и геликоидальную пару, состоящую из стерж- ня и втулки с подпружиненнь ми храповыми кулачками, oтличaющvIЙcя. тем, что, с целью o6ecnet eHHH стабильной работы перфоратора путем уменьшения люф- трв в геликоидальной паре при износе ее шлицев, геликоидальная пара снабжена дополнительной втулкой, установленной на. стержне и соединенной с основной втулкой, посредством .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР № 247178, кл. Е 21С З/ОО, 1968. 2. Заявка № 1826301, кл. Е 21С 3/24, 1972, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

.1

2