Пневматический ударный механизм

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г5

fS

31 и

М.

55 гп

fb

1 г и

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 998740 (21) 3785582/22-03 (22) 29.08.84 (46) 15.03.86. Бюл. № 10 (71) Институт горного дела СО АН СССР (72) В. А. Гаун (53) 622.233.52-85 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 998740, кл. Е 21 С 3/24, 1978. (54) (57) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УДАРНЫЙ

МЕХАНИЗМ по авт. св. № 998740, отличаю33

5г гу г8 зп г5

Z1 гг г4

„„SU„;, 1218095 A (Бв 4 Е 21 С 3 24 щийся тем, что, с целью повышения надежности работы механизма путем зашиты дополнительного клапана от воздействия крупных частиц породы, в клапанном седле выполнены дополнительные каналы для сообшения кольцевой канавки под дополнительный клапан с камерой рабочего хода, а торцовая часть клапанного седла со стороны камеры рабочего хода выполнена с наружным диаметром, равным внутреннему диаметру корпуса.

1218095

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным для бурения скважин, и может быть использовано в горной и строительной отраслях промышленности.

Целью изобретения является повышение надежности работы механизма путем зашиты дополнительного клапана от воздействия крупных частиц породы, попадающих в камеру рабочего хода.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый механизм, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1.

В полом корпусе 1 с возможностью возвратно-поступательного движения размещен поршень 2, разделяющий полость корпуса на камеру 3 рабочего хода и камеру 4 холостого хода. В корпусе 1 выполнены радиальные отверстия 5 и 6 и гнездо 7 под инструмент 8. Поршень 2 имеет центральный канал 9, расточку 10, проточку 11 и лыски 12.

В задней части корпуса 1 установлено клапанное седло 13, выполненное за одно целое с переходником 14, имеющим резьбу для соединения с трубопроводом напорной магистрали. В клапанном седле с помощью гильзы 15 закреплен шток-золотник 16, входящий передним концом в центральный канал поршня 2 и снабженный осевым и радиальными каналами 17 и 18, пальцем 19, наружными каналами 20. На боковой поверхности клапанного седла 13 выполнены кольцевые канавки 21 и 22 с коническими торцовыми поверхностями и цилиндрический выступ 23. Канавка 22 отделена от камеры 3 рабочего хода перегородкой 24, а в основании канавки выполнены щелевидные радиальные каналы 25, вытянутые вдоль образующих.

В канавках 21 и 22 с натягом по внутреннему диаметру установлены эластичные клапаны 26 и 27, имеющие форму тора или близкую к ней. Основной клапан 26 образует с корпусом впускной канал 28, посредством которого клапанная полость 29 через каналы 30 и 31 соединена с камерой 3. С напорной магистралью полость 29 соединена каналами 32 и ЗЗ. Дополнительный клапан 27 в канавке 22 установлен с осевым зазором и образует с корпусом выпускной канал 34, а с перегородкой 24 — канал 35. Посредством каналов 25 и 35 и выпускного канала 34 камера 3 соединена с полостью 36 пониженного давления, открытой радиальными отверстиями 6 в окружающее пространство.

Пневмоударный механизм работает следующим образом.

При включении механизма энергоноситель по каналам 17 и 18 и через зазор между торцами поршня 2 и инструмента 8 поступает в камеру 4 и медленно наполняет ее. Одновременно энергоноситель через каналы 33, 32, 28, 30 и 31 подается в камеру 3 и из нее через радиальные отверстия 5 и 6 удаляется в окружающее пространство. При соответствующей величине давления в клапанной по25

30 штанг, захватываются потоком воздуха и вместе с ним устремляются в кольцевой канал 31. В дальнейшем поток воздуха резко изменяет направление движения и через каналы 25, 35 и 34 и отверстия 6 удаляется в окружающее пространство. Частицы породы, проникающие в канал 31, обладают более значительным импульсом движения, чем воздух, и поэтому изменение направления скорости на радиальное для них является затруднительным. Из того незначительного

40 количества частиц, скорости которых направлены в сторону каналов 25, крупные частицы задерживаются на входе в эти каналы, а мелкие, проходя через каналы 35 и 34, теряют скорость, что резко снижает из раз45 рушающее действие на клапан, и удаляются через отверстия 6 в окружающее пространство. В последующем при работе пневмоударника крупные частицы породы из камеры 3 в периоды выхлопа удаляются через отверстия 5. При определенной величине

5

20 лости 29 клапан 26 под действием перепада давления между полостью 29 и камерой 3 растягивается и перекрывает впускной канал 28. Подача энергоносителя в камеру 3 прекращается, а поступивший туда энергоноситель удаляется через радиальные отверстия 5 и 6. К этому моменту поршень 2 под действием давления в камере 4 отходит от инструмента 8 и обеспечивает сообщение канала 9 с камерой 4. Давление энергоносителя в камере 4 резко повышается, и поршень совершает холостой ход. При перекрытии пальцем 19 канала 9 подача энергоносителя в камеру 4 прекращается, и в дальнейшем при совмещении проточки 11 с отверстиями 5 из нее происходит выхлоп. Поршень 2 под действием полученной энергии продолжает совершать холостой ход, вытесняя воздух из камеры 3 через каналы 25, 35, выпускной канал 34 и радиальные отверстия 6 в окружающее пространство. Сообщение в этот период камеры 3 с окружающим пространством обеспечивает уменьшение противодавления в этой камере и увеличивает ход поршня. -При открытии наружных каналов 20 в расточку 10 энергоноситель по каналам 17, 18 и 20 поступает в камеру 3, и давление в ней быстро повышается. Скорость истечения воздуха из камеры 3 через каналы 25, 35 и 34 резко возрастает. Частицы разрушенной породы, которые попадают в камеру 3 через радиальные отверстия 5, преимущественно в период наращивания става давления в камере 3 клапан 27 под действием перепада давления растягивается и перекрывает выпускной канал 34, Давление в камере 3 быстро повышается, а перепад давления, действующий на клапан 26, уменьшается.

При определенной величине давления в камере 3 клапан 26 под действием внутренних упругих сил сокращается и открывает впускной канал 28. Давление в камере 3 повышается до магистрального и обеспечивает ин1218095

А-А

Составитель Ю. Стрелов

Техред И. Верес Корректор А. Зимокосов

Тираж 470 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Редактор Л. Веселовская

Заказ 1100 42 тенсивное торможение поршня 2. Поршень 2 останавливается, а затем совершает рабочий ход. В начальный период рабочего хода камера 3 соединена с магистралью через клапан 26 и наружные каналы 20, а после выхода последних из расточки 10 остается соединенной с магистралью только через клапан 26.

При открытии поршнем радиальных отверстий 5 перепад давления, действующий на клапан 26, увеличивается, что вызывает растяжение клапана и перекрытие им впускного канала 28. Подача энергоносителя в камеру 3 прекращается, и давление в ней падает. При определенной величине давления в камере 3 клапан 27 под действием внутренних упругих сил сокращается и открывает выпускной канал 34, сообщая камеру 3 с полостью 36 пониженного давления. К этому времени палец 19 открывает канал 9 и обеспечивает наполнение энергоносителем камеры 4. После удара поршня по инструменту цикл повто10 ряется.