Перфоратор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5 ) 4 Е 21 С 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13;,., 13

t вКЬ Л й0 . г Р оух

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3851377/22-03 (22) 04.02.85 (46) 30.07.86. Бюл. № 28 (71) Ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени институт горного дела им. А. А. Скочинского (72) Б. И. Буртолик, Г. М. Захариков, Н. Г. Петров, В. Я. Свороба и В. Б. Соколинский (53) 622.233.52-85 (088.8) (56) Есин Н. Н. Пневматические машины ударного действия для бурения шпуров.—

Новосибирск: Наука, 1978, с. 15.

Авторское свидетельство СССР № 277677, кл. Е 21 С 3/24, 1966. (54) (57) 1. ПЕРФОРАТОР, содержащий ударный узел с рабочими камерами прямого и обратного ходов, гипоциклоидный вра.Я0,» 1247525 А1 щатель с распределителем и рабочими камерами, образованными между статором и ротором, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности перфоратора в работе путем отключения ударного узла при возрастании крутящего момента на вращателе, он снабжен управляющим золотником, выполненным в виде плунжера, торцовые полости которого соединены с диаметрально противоположными камерами вращателя, при этом одна из рабочих камер ударного узла имеет дополнительный канал для связи ее с атмосферой, а управляющий золотник установлен с возможностью перекрытия дополнительного канала в своем среднем положении.

2. Перфоратор по п. 1, отличающийся тем, что на торцах управ.пяющего золотника ус- Ж танов.пены упругие элементы.

1247525

1Î

2О

25 зю

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к конструкциям буровых пневматических машин ударного действия.

Цель изобретения — повышение надежности работы перфоратора путем отключения ударного узла при возрастании крутящего момента на вращателе.

На фиг. 1 изображен перфоратор, продольный разрез; на фиг. 2 — разрез А — А

»а фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б--Б на фиг. 1.

Перфоратор состоит из корпуса 1, в котором перемещается ударник 2. В верхней части корпуса 1 размещен клапан воздухораспределительного устройства 3, перекрывающий канал 4 камеры прямого хода и канал 5 камеры обратного хода. В корпусе расположен управляющий золотник 6, перекрывающий канал 7. Этот канал 7 соединяет полость 8 обратного хода цилиндра с проточкой 9, сообщающейся с атмосферой.

Выше ударника 2 находится полость 10 прямого хода цилиндра, которая, как и полость 8 обратного хода цилиндра, может сообщаться с атмосферой через выхлопное отверстие 1!. В нижней части корпуса 1 расположен вращатель, состоящий из статора 12, ротора 13, распределителя 14 и втулки 15.

Питание вращателя осуществляется сжатым воздухом по каналу 16. Каналы 17 и 18 соединяют диаметрально противоположные рабочие камеры вращателя, образуемые статором 12 и ротором 13, с торцовыми полос. ями 19 управляющего золотника 7. В торцовь:x полостях 19 расположены упругие элементы — пружины 20.

11срфоратор работает следующим образом.

С.катый водух поступает из сети в канал

4 камеры прямого хода. открытый клапаном 3. Одновременно клапан 3 закрывает канал 5 камеры обратного хода. Под действием с)катого воздуха в полости 10 прямого хода ударник 2 из своего верхнего положения в корпусе 1 перемещается вниз.

При своем движении вниз ударник 2 открывает выхлопное отверстие 1!, сжимая о,тновременно воздух в полости 8 обратного хода цилиндра. Давление из полости о5ратного хода по каналу 5 передается клапану 3. Поскольку в рабочей полости 10 прямого хода цилиндра давление упало поле открытия ударником 2 выхлопного отверстия !1, снизилось давление в канале 4.

В то же время давление в полости 8 обратного хода увеличилось, а следовательно, и в канале 5, закрытом клапаном 3. Клапан 3 переорасывается, перекрывая канал

4 и открывая канал 5. В это время ударник 2 наносит в конце своего прямого хода удар Но хвостовику инструмента 21.

Теперь сжатый воздух поступает по каналу 5 в полость 8 обратного хода и заставляет ударник 2 двигаться вверх, совершая обратный ход. В процессе своего движения ударник 2 перекрывает выхлопное отверстие 11 и начинает сжимать воздух в полости 10 прямого хода. Давление из полости 10 прямого хода по каналу 4 передается клапану 3. При дальнейшем обратном ходе ударник 2 открывает выходное отверстие 11 и полость 8 обратного хода соединяется с атмосферой. Давление в полости 8 падает, падение давления по каналу 5 достигает клапан 3 и он перебрасывается, вновь открыв канал 4 и закрыв канал 5.

Сжатый воздух начинает поступать в полость

10 прямого хода, начинается прямой ход.

Цикл повторяется. В процессе работы ударного узла перфоратора, включающего корпус

1 с каналами 4, 5„11 ударник 2 и воздухораспределение с клапаном 3, осуществляется вращение инструмента 21 вращателем. Сжатый воздух к вращателю подается по каналу 16. Эксцентрично расположенный ротор вращателя 13 с запрессованным в нем распределителем 14 образует со статором

12 рабочие камеры, одна из которых при неподвижном роторе с помощью распределителя 14 постоянно сообщена с атмосферой, а другая с каналом 16, подающим сжатый воздух. При обкатывании ротором 13 статора 12 рабочие камеры перемещаются по кругу и канальг 17 и 18, начинающиеся в торцовой стенке статора 12, попеременно попадают в камеры со сжатым воздухом или в камеры, соединенные с атмосферой.

При этом если канал 17 сообщается с рабочей камерой, находящейся под давлением сжатого воздуха, то канал 18 через другую рабочую камеру сообщается с атмосферой, и наоборот. Через канал 17 сжатый воздух попадает в соответствующую торцовук> полость 19, а другая торцовая полость 19 через канал 18 сообщается, с атмосферой. Под действием разности давлений управляющий золотник 6 смещается в сторону низкого давления. При дальнейшем вращении ротора канал 17 соединяется с атмосферой, а по каналу 18 поступает сжатый воздух. Управляющий золотник 6 смещается в другую сторону. В процессе работы врашàreëÿ управляющий золотник 6 совершает колебательные движения с частотой, равной произведению скорости вращения инструмента на число зубьев ротора 13.

Чтобы уменьшить амплитуду колебаний управляющего золотника 6, он с торцов подперт пружинами 20 (или упругими элементами другого вида). Амплитуду колебаний можно ограничить также соответствующей массой управляющего золотника 6, но введение упругого элемента расширяет диапазон регулирования амплитуды колебания за счет изменяемой величины предварительного поджатия пружин 20.

При уменьшении скорости вращения инструмента 21 (и ротора 13 соответственно) от внешнего воздействия на инструмент

1247525

А-A

17

73

Ц1цг 2

3 время воздействия азности давлений на управляющий золотник в одну сторону увеличивается, и увеличивается амплитуда колебаний управляющего золотника 6. При достижении критической скорости вращения инструмента управляющий золотник 6 в своих крайних положениях открывает канал 7, сообщающий полость 8 обратного хода с атмосферой, и нарушать работу воздухораспределителя. Ударный узел прекращает свою работу. По мере увеличения скорости вращения инструмента 21 амплитуда колебаний управляющего золотника 6 уменьшается и в конце концов канал 7 постоянно перекрывается золотником 6. Работа ударного узла восстанавливается. При остановке вращения инструмента, например при заклинивании буровой коронки, одна из торцовых полостей 19 будет постоянно сообщена с рабочей камерой вращателя, находящейся под давлением, а другая полость — с рабочей камерой вращателя, сообщенной с атмосферой. Управляющий золотник 6 смещается в сторону меньшего давления, открывает канал 7 и соединяет полость обратного хода 8 через канал 7 и проточку 9 с атмосферой. Соединение полости обратного хода 8 с атмосферой через канал 7 приостанавливает переброску клапана 3 на обратный ход и прекращает работу ударного узла.

Ударник 2 перестает наносить удары по невращающемуся инструменту, чем предотвращается забивка неподвижной буровой коронки в горную породу.

Управляющий золотник 6 может быть

15 расположен выше в корпусе 1 так, чтобы канал 7 соединял верхнюю часть полости 10 прямого хода с атмосферой.

1247525

17

78

f9

Редактор М. Товтнн

Заказ 409?/31

Составитель С. Дементьев

Техрел И. Верес Корректор A. Тяско

Тираж 4?О Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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