Перфоратор Советский патент 1981 года по МПК E21B6/02 B25D16/00 

(54) ПЕРФОРАТОР

Изобретение относится к горной те нике и предназначено для бурения шпу ров и скваткин в породах различной крепости при подземных и открытых ра ботах, связанных с разрушением скаль ных пород и руд. Известен механизм поворота бура, содержащнй ротор, статор, воздухораспределитель, в корпусе которого выполнены каналы, сообщающие камеры механизма поворота с атмосферой l . Однако этот механизм имеет йнзкую надежность. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является перфоратор, включающий ударный узел, вращатель, имеюп й ротор с кулачками, статор с пазш4и и размещенными в них замыкателями, воздухоподводящую магистраль, воздухораспределитель и переднюю опору с торцовыми кольцевыми проточками, рабочие и холостые полости, образованные ротором, стато ром и замыкателями, которые сообщеаы проточками и каналами с камерами для нагнетания сжатого и отвода от- работавшеро воздуха 2. Однако вращатель известного перфоратора имеет низкую надежность из-за частого выхода из строя пружин при интенсивной знакопеременной нагрузке вследствие усталостных напряжений за ечет перемещения замыкателей в радиальном направлении к центру и от центра на величину подъема кулачка от впадины до выступа при прямом и реверсивном вращении. Цель изобретения - повышение надежности работы перфоратора. Поставленная цель достигается тем, что в известном перфораторе в воздухораспределителе и передней опоре вьшолнены дополнительные торцовые кольцевые проточки, которые сообщены с пазами статора и через ступенчатые каналы с воздухоподводящ магист , ралью, при этом указанные ступенчагэ тые каналы выполнены в воздухораспрепелителе и статоре и в них установлены обратные клапаны. При этом каждый обратньй клапан имеет шарик и резьбовую втулку с центральным отверстием, между которы ми размещена регулируемая пружина. Вьтолнение отделенных от основных торцовых проточек дополнительных торцовых кольцевых проточек на возду хораспределителе и передней опоре, сообщенных с нагнетательной и отво;}Я1цей камерами с помощью ступенчатых .каналов с размешенными в них шариками, пружинами и резьбовыми втулками с центральными отверстиями и торцовыми пазами, позволила прдвести сжатый воздух в пазы статора под заг-шкатели и использовать воздух в качестве упругого элемента для обеспечения постоянного контакта торцов замыкателей, обращенных к центральной оси перфоратора, с кулачковой поверхностью ротора как при прямом, так и при реверсивном вращении, Это позволило исключить из вращателя наиболее быстроизнашивающиеся детали-пружины, взаимодействуюпще с замыкателями, а следовательно, повысить надежность перфоратора в цело На фиг,1 изображен частичный продольньп разрез перфоратора; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг,1. Перфоратор содержит ударный узел 1, вращатель 2, имеющий ротор 3-С ус тановленным в нем хвостовиком 4, ста тор 5 с пазами 6, в которые подвижно установлены замыкатели 7, Статор 5 имеет отводящую камеру 8, которая посредством распределителя 9 может быть соединена либо с магистралью сжатого воздуха, либо с атмосферой. Отводящая камера 8 соединена с торцовыми кольцевыми проточками 10 И дополнительно вь полненнь1ми торцовыми кольцевыми троточками 11 в пер ней опоре 12, Торцовая кольцевая проточка 10 через каналы 13 сообщена с холостыми полостями 14 вращателя 2, Дополнительно выполненная торцовая кольцевая проточка 11 сооб щена с одной стороны через вьтолнен ный в статоре ступенчагвый канал 15 (фиг,1 и 3), в которой помещены пос довательно шарик 16, регулируемая пружина 17 и резьбовая втулка 18 с пазами 19 и центральным .отверстием 20, и через распределитель 9 - с ма истралью сжатого воздуха, а с друой стороны - с пазами 6 статора 5, которые установлены замыкатели 7 (при режиме реверсивного вращения)i орцовую кольцевую проточку 10 геретически отделяет от дополнитопьHOiвыполненной торцовой кольцевой роточки 1 перемычка 21, образовавшаяся на торце передней опоры 12, Задний торец статора и ротора 3 сопряггиотся с передним торцом воздухораспределителя 22, в котором имеется торцовая кольцевая проточка 23 и герметически отделенная от нее перемычкой 24 дополнительно выполненная торцовая кольцевая проточка 25. Торцовая кольцевая проточка 23 с одной стороны через каналы 26, канавку 27, отверстие 28, нагнетательную камеру 29, канал 30 и от. верстия распределителя 9 соединяется с магистралью сжатого воздуха либо с атмосферой (в зависимости от положения крана 31 распределителя 9), а с другой стороны через каналы 32 с рабочими полостями 33 вращателя 2, Дополнительная торцовая кольцевая проточка 25 через ступенчатый канал 34, в который установлень шарик 35, регулируемая пружина 36 и резьбовая втулка 37 с центральным отверстием 38 и пазом 39 (фиг, и 3), нагнетательную камеру 29 и распределитель 9 соединяет магистраль сжатого воздуха с пазами 6 статора 5, в которые установлены замыкатели 7, через ступенчатый канал 34 (при прямом вра щении). Перфоратор работает следующим образом. При подключении магистрали сжатого воздуха к ударному узлу 1 поршеньударник (не обозначен) наносит удары по хвостовику 4, В то же время сжатый воздух через распределитель 9 поступает по каналу 30 в нагнетательную камеру 29 воздухораспределителя 22 и из нее через отверстие 28, канавку 27, канал 26 - в торцовуюкольцевую проточку 23, из которой по каналу 32 поступает в рабочие полости 33 (4иг.2) вращателя 2. Под действием сжатого воздуха ротор 3 вращается по часовой стрелке и вращает установленный в нем хвостовик 4, Отработавщий воздух по каналам 13 из холостых папостей 14 поступает в торцовую кольцевую проточку 10 и через отводящую камеру 8, трубопровод 40 5 и распределитель 9 выходит в атмосф Одновременно сжатый воздух из на гнетательной камеры 29 поступает в ступенчатый канал 34 (фиг.1 и З), отжимает шарик 35 вправо, преодолевая сопротивление пружины 36, и через центральное отверстие 38 резьбо вой втулки 37 проходит в дополнител но выполненную торцовую кольцевую п точку 25, Из торцовой кольцевой про точки 25.сжатый воздух поступает, в пазы 6, где создается давление, действующее на замыкатели 7, которы благодаря этому прижимаются к кулач новой поверхности ротора 3 и герметично отделяют рабочие полости 33 вращателя 2 от холостых полостей 1А В связи с тем, что отводящая камера 8 сообщена в это время через распре делитель 9 с атмосферой, шарик J6 под действием пружины 17 запирает ступенчатое отверстие 15, отсекая выход воздуха из пазов 6 статора 5 в атмосферу. Таким образом, замыка- тели 7 постоянно находятся под давлением сжатого воздуха. При изменении направления вращения, т.е. при реверсивном вращении распределитель 9 поворачивают на 90 , нагнетательная камера 29 соединяется с атмосферой, а отводящая камера 8 - с магистралью сжатого воздуха. В холостые полости 14 вращателя 2 сжатый воздух поступает из торцовой кольцевой проточки 10 и ка налов 13, а из рабочей полости 33 о работавший воздух будет выходить в атмосферу через каналы 32, торцову кольцевую проточку 23, каналы 26 и канавку 27, отверстие 28, нагнетательную камеру 29, трубопровод 30 и распределитель 9. Под действием сжатого воздуха ротор 3 и вставленный в него хвостовик 4 будут поворачиваться против часовой стрелки. Под действием сжатого воздуха, поступающего из отводящей камеры 8 (фиг.1 и 3)i шарик 16, размещенный в ступенматом канале 15, преодолевает сопротивление пружишл 17 и через центральное отверстие 20 резьбовой втулки 18 поступает в торцовую кольцевую проточку 10 и из нее в пазы 6 статора 5, постоянно Поджимая замыкатели 7 к кулачковой поверхности ротора 3. Выход воздуха в атмосферу из пазов 6 предотвращается шариком 35, который под действием пружины 8 . 6 36 запирает ступенчатйй канал 34, сообщенный с нагнетательной камерой 29, соединенной в это время через трубопровод 30, канавку 27 и распределитель 9 с атмосферой. Таким образом, во время реверсивного вращения замыкатели 7 постоянно поджимаются к кулачковой поверхности ротора 3. В предлагаемом перфораторе благодаря отсутствию быстроизнашивающихся пружин и замыкателей повысилась надежность вращателя, так как исключены остановки для замены пружин. Кроме того, сокращено.время на техническое обслуживание, а также удешевлено изготовление перфоратора. Формула изобретения 1. Перфоратор, включающий ударный узел, вращатель, имеющий ротор с Iкулачками, статор с пазами и размещенньтми в них замыкателями, воздухоподводя1цз7Ю магистраль, воздухдраспределйтель и переднюю опору с торцовыми кольцевыми проточками, рабочие и холостые полости, образованные ротором, статором и замыкателями, которые сообщены проточками и каналами с камерами для нагнетания сжатого и отвода отработанного воздуха, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения надежности работы перфоратора, в воздухораспределителе и передней опоре выдолнены дополнительные торцовые кольцевые проточки, которые сообщены с паздми статора и через ступенчатые каналы с воздухоподводящей магистралью, при этом указанные ступенчатые каналы выполнены в воздухораспределителе и статоре и в них установлены обратные клапаны. 2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что каждый обратный клапан имеет шарик и резьбовую втулку с центральным отверстием, ежду которыми размещена регулируеая пружина. Источники информации, ринятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 335374, кл. Е 21 С 3/04, 1971. 2,Авторское свидетельство СССР 647446, кл. Е 21 С 3/04, 1976 (прототип).