Пневматический перфоратор Советский патент 1983 года по МПК E21B1/30 B25D9/00 

Изобретение относится к области горного дела, а именно к буровой технике, и может быть использовано при ударном ,и ударно-вращательном бурении.. Известны пневматические перфораторы, содержащие ударный механизм/ воздухораспределитель-Ное устройство цилиндр с передней и Зсшней рабочими полостями и выхлопным отверстием с глушителем С1 J. . Недостатком данного устройства является отход штанги от забоя при бурении. За счет этого при прохожде НИИ отраженного импульса по ставу возникает вибрация корпуса перфоратора, чем снижается надежность рабо ты перфоратора.. Известен также пневматический перфоратор, содержащий корпус, цилиндр с камерами прямого и обратног ходов, ударный механизм, воздухораспределительное устройство и хвос товик бурового инструмента (.2 J. Э известном перфораторе отраженные от забоя импульсы воспринимаются упорным подшипником. Во время работы перфоратора поршень-ударник совершает вдзвратнопоступательное движение под действи сжатого воздуха. При ударе поршня по хвостовику сжатый воздух из каме рьа прямого хода выходит в атмосферу через свое выпускное отверстие. Уда ный импульс, распространяясь по буровому ставу, передает энергию на .забой. При прохождении отраженного импульса по ставу он воспринимается упорным подшипником и передё1ется на корпус перфоратора, что вызывает возникновение вредных вибраций, в р зультате которых снижается эксплуатационная надежность перфорс1трра и генерируется интенсивный механический шум. Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности перфоратора. Цель достигается тем, что выпуск ной канал камеры прямого хода йнабгжен патрубком, который расположен между корпусом и .цилиндром, и имеет боковые окна. При этом в патрубке между ВЫПУСКНЫМ каналом камеры прямого хода и боковыми окнами установ лен подпружиненный регулируемый золотник. На фиг. Г приведен пневматический перфоратор; на фиг.2 - узел 1, увеличенный масштаб. В корпусе 1 перфоратора укреплен цилиндр 2, внутри которого с возмож ностью осевого перемещения размещен ударник 3. Крайнее правое положение ударника обеспечивается его контактом с хвостовиком 4. Система воздухораспределения перфоратора образована проточкой 5 на ударнике 3, перепускным 6 (левым и правым) и впускними 7 (также левым и правым) каналами. Пространство в цилиндра 2 слева от ударника 3 образует камеру 8прямого хода, а справа - камеру 9 обратного хода. Камера 8 прямого хода .и камера 9 обратного хода в цилиндре 1 выполнены соответственно с выпускными каналами 10 и 11. Выпускной канал 11. камеры в прямого хода снабжен патрубком 12 с боковыми окнс1ми 13, а между входом патрубка 12 и боковыми окнами 13 размещен подпружиненный золотник 1.4 с регулируемым при помощи винта 15 начальным положением. В корпусу 1 выполнено выхлопное окно 16. Пневматический перфоратор работает следующим образом. Пусть в-начальный момент времени ударник 3 находится, в правом крайнем положении (как это показано на фиг.1), а сждтый воздух из камеры 8 прямого хода выпущен -в атмосферу . через выхлопн.ое окно 16. . Сжатый воздух через впускной канал 7, правый перепускной канал 6 и кольцевую проточку 5 на ударнике . 3 прступает в камеру обратного хода 9и за счет разницы давлений в камерах прямого 8 и обратного 9 хода ударник 3 отходит от хвостовика 4 и двигается до тех пор, пока не откроется выпускной канал 10 и.з камеры обратного хода. Сжатый воздух из камеры обратного хода 9 через выпускной канал 10 и выхлопное окно 16 корпуса 1 беспрепятственно выйдет в атмосферу. На этом цикл обратного хода будет закончен. В конце обратного хода впускной канал 7 соединится с камерой прямого хода 8 через левый перепускной канал, 6 и кольцевую п-роточку 5 3. За счет разницы давлений ударник 3-будет совершать движение до момента канесения удара по хвостовику 4. Выхлоп из камеры 8 прямого хода происходит с некоторой задержкой : по времени. Это происходит следующим образоЛ g . В момент нанесения удара ударником 3 по хвостовику 4- сжатый воздух поступает через впускной канал 7, кольцевую проточку 5 ударника 3 и правый перепускной канал 6 в камеру обратного хода 9, в которой устанавливается давление, равное давлению в камере прямого хода 8, так как выпуск из камеры прямого хода 8 произойдет лишь через время, определяемое временем .подхода подпружиненного золотника 14 к боковым окнам 13 патрубка 12 и временем их открывания. Результирующая сила, действующая на ударник 3, будет направлена в сторону, хвостовика 4 и удержи его в этом положении до момента открытия боковых окон. Преобладание снлы, действующей на ударник 3, над силой, действующей на нег.о со стороны камеры обратного хода 9 происходит из-за разности эффективных площадей при равном давлении в камерах, так как часть площади ударника перекрывается плоскостью хвостовика. Рыбором массы золотника 14, упругости (жесткости) пружины и установкой первоначального положения золотника в патрубке 12 определится время -откршия боковых окон 13 и, следовательно, время удерживания ударника после нанесени я удара по хвостовику 4. Необходимое время удержания штанги определяется приходом отргикенного от переднего ее конца ударного импульса или несколькими такими циклс1ми.

В предложенном пневматическом перфораторе в отличие от и-звестных выбором поджатия пружины регулируемого золотниха добиваются того, что воздух из камеры прямого хода выпускается не при каждом совершении прямого хода. В результате обеспечивается прижатие щтанги к забою и уменьшается вероятность поломки штанги, при совершении обратного хода благодаря наличию воздушной подушки в камере прямого хода ударник не наносит удар по корпусу перфоратора и вибрацкя корпуса уменьшается. Таким образом, благодаря снижению вибрации корпуса и обеспечению прижатия штанги к забою предложенный перфоратор имеет более высокую эксплуатационную надежность по сравнению с известными . Кроме того, снижается шум выхлопа, так как звуковой импульс растягивается золотником по времени и в нем уменьшаются высокочастотные составляющиеi

Применение предложенного перфоратора обеспечит повышение эффективности работы благодаря более высокой эксплуатационной нгщежности и снижению уровня шума.

ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПЕРФОРАТОР, содержащий корпус, цилиндр с камерами прямого и .обратного хода имеющими выпускные каналы, ударник, систему воздухораспределения и хвостовик бурового инструмента, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной надежности перфоратора, выпускной канал камеры прямого хода снабжен патрубком, который установлен между цилиндром и корпусом и имеет боковые окна, при этом в патрубке между выпускным каналом камеры прямого.-хода и боковыми окнамиустановлен подпружиненный регулируемый золотник. СО С х и ф о « ф

rfti