Перфоратор Советский патент 1981 года по МПК E21B6/06 E21B17/03 

(54) ПЕРФ(РАТОР

Изобретение относится к горной Промьпипенности и может быть использовано для бурения шпуров по породам крепостью f 12-18 (по шкале М.М.Протодьяконова).

Известны перфораторы, включающие ствол, поршень-боек, механизм поворота бурового инструмента, воздухораспределительное устройство и глушитепь 1.

Ввиду, несовершенства конструкции механизма поворота бурового инструмента в сопрягаемых деталях этого перфоратора возникают значительные силы трения, которые являются основными источниками высоких гармоник вибрации, особенно опасных в отношении развития сосудистых расстройств (синдром Рейно).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является перфоратор, содержащий ствол, поршень-боек, руко.ятку,механизм запуска,буровую штангу с буртом и канатный вращатель, выполненный из расположенных в корпусе и соединенных между собой канатами опорного и ведущего колец, при этом хвостовик штанги проходит внутри канатного вращателя и соединен с его ведущим кольцом 2 .

Однако при работе с этим перфоратором наблюдаются значительные вибрации, что обусловлено контактом бурта штанги с буксой перфоратора.

Цель изобретения - снижение вибрации перфоратора.

Поставленная цель достигается тем что ведущее кольцо вращателя установлено с возможностью взаимодействия с буртом буровой штанги, а опорное кольцо вращателя кинематически связано с его корпусом, при этом связь опорного кольца с корпусом вращателя выполнена в виде храпового механизма а соединение хвостовика штанги и ведущего кольца вращателя выполнено шлицевым.

На чертеже изображен вибробезопас ный перфоратор с системой бесклапанного воздухораспределителя, общий вид.

Перфоратор состоит из ствола 1 с расположенным внутри него поршнембойком 2. На тыльной крышке 3 ствола 1 на кронштейнах 4 с помощью канатного торсиона 5 укреплена качающаяся рукоятка 6, в которой левая ручка 7

является краном регулировки подачи воздуха в пневмоподцержку, а правая 8 - краном запуска перфоратора, т.е содержит механизм запуска, в передней части ствола 1 расположен жестк соединенный с ним стакан 9, являющи ся корпусом начального вращателя. Внутри стакана 9 расположен собственно канатный вращатель, состоящий из ведущего кольца 10, которое отреками каната 11 соединено с опорным кольцом 12. Последнее свободно опирается на ствол 1 перфоратора и связано с корпусом канатного вращателя посредством храпового механизма 13, а на ведугцее кольцо 10 вращателя опирается бурт 14 буровой штанги 15, хвостовик 16, которой, проходя через канатный вращатель и втулку 17, входит в полость перфоратора, причем ведущее кольцо 10 рращателя и хвостовик 16 штанги имеют шлицевое соединение. Перфоратор снабжен серийным глушителем 18 шума выхлопа.

Перфоратор работает следушдим образом.

При подаче воздуха в пневмоподдеку усилие, развиваемое ею, передается черезствол 1 перфоратора на опорное кольцо 12 и через отрезки каната 11 и ведущее кольцо 10 на бурт 14 штанги 15, прижимая ее к забою. С ростом усилия подачи отрезки канатов 11 канатного вращателя начинают деформироваться, при этом, находясь в сложном напряженном состоянии, они стремятся занять такое положение по поверхности вращения, при котором каждая проволочка в свивке каната совпадает с направлением действия возмущающей силы. В результате одностороннего , направления свивки каната упругие силы, возникающие при деформации отрезков каната 11, вызывают поворот (в направлении свивки каната) ведущего кольца 10 и одновременно связ.анной сним буровой штанги 15. При этом расстояние между опорным 12 и ведущим 10 кольцами вращателя уменьшается (сжатие), а хвостовик 16 штанги 15 входит в полость перфоратора. Опорное кольцо 12 не поворачивается (застопорено) , так как удерживается храповым механизмом, расположенным в теле стакана 9 При подаче сжатого воздуха в полост перфоратора поршень-боек 2 ударяет по хвостовику 16 штанги 15. Между буртиком 14 штанги 15 и ведущим колцом 10 возникает зазор, при этом канатный вращатель стремится занять

исходное положение (разжатие). Его опорное кольцо 12, поворачивается в сторону, противоположную свивке канатов 11, так как момент инерции опорного кольца 12 относительно продольной оси на порядок меньше момента инерции штанги 15 и ведущего кольца 10. В этом случае храповый маха.низм 13 не препятствует повороту опорного кольца 10. Таким образом, вращение штанги происходит во время движения поршня-бойка вверх (холосто ход), когда ствол 1 перфоратора и штанга 15 (после ее отскока от забоя) двигаются навстречу друг другу.

Наличие канатного амортизатора между буртиком и корпусом перфоратора, который используется в назначении .канатного вращателя штанги, {обеспечивает снижение динамических напряжений в стволе перфоратора, при .этом уровень вибрации корпуса перфоратора снижается на 8-12 дБ в диапазне частот 500 Гц и выше. Установка кранов управления перфоратором на качающуюся рукоятку обеспечивает перераспределение масс в колебательной системе (увеличение массы рукоятки при сокращении общей массы перфоратора) .благодаря чему вибрация на рукоятке значительно уменьшится.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР 473810, кл. Е 21 С 3/04, 1972.