Механизм ударного действия для бурильных машин Советский патент 1982 года по МПК E21B1/14 B25D11/12 

(5) МЕХАНИЗМ УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ МАШИН

t

Изобретение относится к машинам, у используемым в горном деле, строительстве для бурения шпуров и скважин в породах различной крепости, а также может найти применение в машиностроении и других областях народного хозяйства.

Известен механизм ударного действия, включающий корпус, боек, упругий элемент, рычажный механизм взвода бойка и инструмент П}Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому з(|)фскту является механизм ударного действия, содержащий корпус, инструмент, подпружиненный боек и рычажный механизм взвода бойка 2.

Недостатком известных устройств является непроизводительный расход энергии упругого элемента, накопленной при взводе бойка, на разгон звеньев механизма, связанных с бойком и не передающих энергию своего движения инструменту. Эти звенья.

снижают скорость движения бойка в период его разгона не участвуют в формировании ударного импульса в инструменте, уменьшают эффективность использования энергии удара и производительность бурения.

Целью изобретения является повышение производительности бурения да счет увеличения эффективности использования энергии удара.

to

Поставленная цель достигается тем, что боек выполнен с буртиками и снабжен дополнительным бойком, который установлен коаксиально относительно основного бойка, между его буртикаISми с возможностью ограниченного осевого перемещения, при этом дополнительный боек соединен с рычажным механизмом взвода.

На чертеже-схематически изображен

20 механизм ударного действия для бурильных машин.

Ударный механизм имеет корпус 1, инструмент 2, основной боек 3, дополнительный боек t, упругий элемент 5 и рычажный механизм взвода бойка 6. В корпусе 1 инструмент 2 установлен с возможностью перемещения вдоль своей оси относительно корпуса в ограниченных пределах . На инструмент 2 опирается основной боек 3 который выполнен с двумя буртиками (нижний буртик выполняется заодно с бойком, а верхний может быть присоединенным) и подпрух инен упругим элементом 5- Основной боек 3 снабжен дополнительным бойком k, который соединен с рычажным механизмом взвода бойка 6 и установлен в направляющих корпуса 1. Дополнительный боек Ц расположен между буртиками основного бойка 3 так, что между торцем дополнительно го бойка и буртиком основного бойка имеется зазор б. Величина азора выбирается так, чтобы обеспечить после довательное соударение бойков, т.е. дополнительный боек t должен наносить удар по инструменту 2 после тог6,как амплитуда ударного импульса, сформированного основным бойком 3 в инструменте 2, достигает максималь ной величины. Выбором массы бойков, жесткости упругого элемента (например, в механизме могут быть установлены несколько упругих элементов, подпружиненных либо один боек, либо каждый боек) и величины зазора между бойками обеспечивается возможность управлять параметрами и формой ударного импульса, генерируемого бойками в инструменте 2. Механизм ударного действия для бурильных машин работает следующим образом. Рычажный -механизм взвода бойка 6 обеспечивает взвод бойка i,который, перемещаясь в направляющих корпуса 1 за верхний буртик тянет за собой основной боек 3 который, двигаясь вверх, сжимает упругий элемент 5- бо ек 3 и инструмент 2 не соприкасаются между собой. После сброса упругий элемент 5 сжатый при взводе бойков 3 и , придает бойкам одинаковую скорость движения. При движении бойков с момента сброса до соударения основного бойка с инструментом сохра няется зазор б между нижним торцом дополнительного бойка k и буртиком основного бойка 3. Удар по инструменту наносится последовательно каждым бойком. Основ НОЙ боек 3 первым наносит удар по инструменту и формирует в нем ударный импульс, который обеспечивает прижатие инструмента к забою и предварительное его внедрение в породу. Во время ударного взаимодействия основного бойка 3 с инструментом 2 дополнительный боек Ц, продолжая двигаться со скоростью, приобретенной от упругого элемента 5 выбирает зазор б и наносит следующий удар через буртик основного бойка 3 по инструменту. К моменту завершения ударного взаимодействия зазор б имеется между верхним торцом дополнительного бойка и верхним буртиком основного бойка 3 что способствует последовательному отскоку бойков от инструмента 2 и безударному началу их взвода. Механизм ударного действия для бурильных машин, имеющий несколько бойков, позволяет увеличить эффективность использования энергии удара и производительность бурения за счет последовательного нанесения .ударов по инструменту и увеличения продолжительности действия ударных нагрузок. Предлагаемое техническое решение позволяет управлять параметрами формируемого в инструменте ударного импульса как применением основного и дополнительного бойков с различной конфигурацией, материалом и массой, так и изменением зазора между бойками или временем между их последовательными ударами по инструменту. Кроме того, предлагаемое техническое решение обеспечивает возможность использования в механизме ударного действия набор из нескольких бойков различных по форме и массе и обеспечивающих по времени заданную последовательность ударов по инструменту. Формула изобретения Механизм ударного действия для бурильных машин, содержащий корпус, подпружиненный боек, инструмент и рычажный механизм взвода бойка, о тличающийся тем, что, с целью повышения производительности бурения путем.увеличения эффективности использования энергии удара.