Устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающее корпус с приводным поршнем двигателя, сообщаюш ,им посредством газа камеры рабочего хода возвратно-поступательное леремеш,ение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между которым и направляющей штока ;дарного поршня образована камера обратного хода которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически - с полостью газовой пружины возврата и атмосферой, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы устройства, его ударной мощности и обеспечения безопасной смены рабочего инструмента при включенном двигателе , оно снабжено золотниковым распределителем , который установлен в соединяющем камеры рабочего и обратного ходов канале, а последняя сообщена с атмосферой через распределитель, причем в штоке ударного поршня выполнены продольные пазы, при этом полость газовой пружины размещена в направляющей штока ударного поршня и с камерой обратного хода сообщена через продольные пазы штока .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТЙЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3387966/22-03 (22) 27.01.82 (46) 30.10.83. Бюл. № 40 (72) В. Г. Ивашин (71) Ордена Трудового Красного Знамени . симское агрегатное производственное объединение (53) 622.233.429 (088.8) (56)i.Патент СССР № 319134, кл. 87 В 2(13, 1969.

2. Патент СССР № 631082, кл. Е 21 С 3(18, 1972 (прототип) (54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УДАРНОГО

БУРЕНИЯ С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающее корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством газа камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между кото„„SU„„1051257 A рым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически — с полостью газовой пружины возврата и атмосферой, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы устройства, его ударной мощности и обеспечения безопасной смены рабочего инструмента при включенном двигателе, оно снабжено золотниковым распределителем, который установлен в соединяющем камеры рабочего и обратного ходов канале, а последняя сообщена с атмосферой через распределитель, причем в штоке ударного поршня выполнены продольные пазы, при этом полость газовой пружины размещена в направляющей штока ударного поршня и с камерой обратного хода сообщена через продольные пазы штока.

1051257

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия с приводом от двигателя внутреннего сгорания, используемым для бурения шпуров, дробления крепких пород.

Известно устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включающее корпус, в полости которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен приводной поршень двигателя, приводящий в действие 1О ударный поршень посредством газа камеры рабочего хода и в теле корпуса выполнена камера обратного хода и канал отвода газов из камеры рабочего хода, причем ударный поршень выполнен с кольцевым буртом и штоком !1).

Недостатком устройства является невысокая ударная мощность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включа- 20 ющее корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между которым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода, которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически — с полостью газовой пружины возврата и атмосферой !2).

Недостатком известного устройства для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания является то, что вследствие соприкосновения стенок ударного поршня с горячими газами как с внутренней, так и с внешней стороны, происходит разогрев на- 3s груженных участков поршня, снижается срок службы устройства. Кроме того, из-за ограничения возможности увеличения частоты ударов, снижение массы поршня в результате размещения в нем газовой пружины приводит к уменьшению ударной мощности. Помимо этого, высока вероятность травмирования обслуживающего пресонала при замене рабочего инструмента во время работы двигателя на холостом ходу.

Цель изобретения — повышение срока 4s службы устройства, его ударной мощности и обеспечение безопасной смены рабочего инструмента при включенном двигателе.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включаю- щем корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством газа камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между которым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода, которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически — с полостью газовой пружины возврата и атмосферой, устройство снабжено золотниковым распределителем, который установлен в соединяющем камеры рабочего и обратного ходов канале, а последняя сообщена с атмосферой через распределитель, причем в штоке ударного поршня выполнены продольные пазы, при этом полость газовой пружины размещена в направляющей штока ударного поршня и с камерой обратного хода сообщена через продольные пазы штока.

На чертеже представлено предлагаемое устройство„ разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены приводной поршень 2 и ударный поршень 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Ударный поршень 3 выполнен с кольцевым буртом 4, штоком 5 с продольными пазами 6 и каналом 7. Между приводным и ударным поршнями образована камера 8 рабочего хода, заполняемая рабочим газом (в данном случае топливовоздушной смесью), который воспламеняется от запальной свечи или от сжатия. Кольцевой бурт 4 и верхний торец направляющей 9, шток 5 совместно с расширенной частью корпуса 1 образуют камеру 10 обратного хода. Рабочая камера 8 и камера 10 обратного хода сообшены между собой посредством канала 11 для отвода газов, золотникового распределителя 12 и перепускного клапана 13, встроенного в золотник распределителя 12.

В теле направляющей 9 размещена газовая пружина, выполненная в виде кольцевой полости 14, сообщенная с камерой 10 обратного хода посредством кольцевой канавки 15 и каналов 16, выполненных также в теле направляющей 9 и пазов 6, выполненных в штоке 5 ударного поршня 3.

Устройство работает следующим образом.

Под действием давления газов в камере

8 рабочего хода совершается рабочий ход приводного 2 и ударного 3 поршней. При движении ударного поршня 3 вниз канал

7 в штоке 5 перекрывается стенкой направляющей 9, газы в камере 10 обратного хода и полости 14 сжимаются, образуя упругую среду, причем, когда кромки пазов 6 перекроются кромкой 17 направляющей 9, полость 14 запирается и дальнейшее наиболее высокое сжатие газов происходит только в камере 10 обратного хода, что останавливает ударный поршень 3 без удара о верхний торец направляющей 9, а затем энергия сжатого газа заставляет его возвратиться в исходное положение, т. е. подготовиться к следующему рабочему ходу.

При этом в начальный момент действуют сжатые газы только камеры 10 обратного

1051257

Составитель Ю. Стрелов

Редактор A. Вл асс нко Техред И. Верес Корректор A. Тяско

3 а к аз 863 1/34 Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 хода, а по мере выхода кромок пазов 6 выше кромки 17 направляющей 9 вступают в работу газы, сжатые в полости 14, откуда они по каналу 16 и кольцевую канавку 15 через продольные пазы 6 перетекают в камеру 10 обратного хода и дают дополнитель5 ную энергию, возвращающую ударный поршень в исходное положение. В начальный же момент движенйя ударного поршня 3 в исходное положение перепускной канал 11 закрыт, что исключает возможность пере- t o текания сжатых газов из камеры 10 обратного хода в камеру 8 рабочего хода.

По мере перемещения ударного поршня

3 вверх, давление сжатых газов в камере

10 и полости 14 падает, а в камере 8 рабочего хода возрастает, и когда давле15 ние в камере 10 и полости 14 будет ниже, чем в камере 8 рабочего хода, перепускной канал 11 открывается, обеспечивая подачу газа в обратном направлении, т. е. в камеру 10 и полость 14. Для более резкого íà- 2о чала перемещения ударноге поршня 3 в момент начала его рабочего хода часть газа из камеры 10 обратного хода сбрасывается через канал 7 на продувку шпура, это происходит тогда, когда канал 7 окажется выше кромки 17.

При выполнении бурильных или отбой— ных работ двухпозиционный золотниковый распределитель 12 открыт, чем обеспечивается подача газ из камеры 8 рабочего хода- через канал 11 и перепускной клапан

13 в камеру 10 обратного хода. При работе на холостом ходу или при смене рабочего инструмента золотниковый распределитель

12 закрыт. за счет чего перекрыт доступ рабочего газа из камеры 8 в камеру 10, которая в этот момент сообщена с атмосферой. Ударный поршень 3 останавливается вместе с ним останавливается механизм вращения инструмента, а двигатель устройства продолжает работать на малых оборотах, т.е. на холостом ходу.

При использовании предлагаемого устройства обеспечивается безопасная замена рабочего инструмента при включенном двигателе, так как обгонная муфта вращения инструмента и ударный поршень находятся в состоянии покоя. Кроме того, путем улучшения теплового режима увеличивается мощность и долговечность устройства.