Перфоратор

 

Изобретение относится к технике бурения взрывных скважин и -шпуров и позволяет повысить надежность в работе при колебаниях давления в магистралях 34 гидросистемы. Перфоратор включает корпус (К) 5, поршень-боек (П-Б) 7 с геликоидальными шлицами 23, поворотную втулку (ПВ) 13 и регулировочную гайку 18. Причем ПВ.13 связана с К 5 через фрикционную муфту , а гайка 18 имеет возможность перемещения вдоль оси К 5. Между гайкой 18 и подвижной силовой гильзой 8 размещены пружины сжатия 21. При включении источника питания 40 П-Б 7 движется вправо. В конце холостого хода на П-Б 7 действует затормаживающая сила, которая затем ускоряет его движение. При этом П-Б 7 поворачивается из-за взаимодействия шлицов 23 с пазами 22 ПВ 13 и движется влево . Перед соударением П-Б 7 со шпинделем 2 давление в рабочей камере 25 падает и П-Б7 движется вправо. Сила воздействия гильзы 8 на ПВ. 13 и фрикционные диски 16 падает, позволяя дискам 16 вращаться. Меняя положейие гайки 18 относительно К 5, меняют силу действия на гильзу 8. Т. обр. меняется сила сжатия дисков 16 и ПВ 13. Далее рабочий цикл повторяется . 2 ил. § (Л Л Л ffgifft зеузз ia Фиг. 32 36 вг( 1318 IS 13 S . . /т 33 25 ZStO 17 15 22

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (S1)4E 21 С 3 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ABTOPCH0MV СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 4017258/22-03 (22) 13. 12. 85 (46) 07.08 ° 87. Бюл. № 29 (71) Карагандинский политехнический институт и Копейский машиностроительный завод им. С.М.Кирова (72) В.В. Горшков, Д.Н. Ешуткин, Б.П. Кретов и А.П. Рындин (53) 622.233.05(088.8) (56} Авторское свидетельство СССР № 117252, кл. Е 21 С 3/24, 1958.

Авторское свидетельство СССР № 1260513, кл. Е 21 С 3/20, 1/9, 1985. (54) ПЕРФОРАТОР (57) Изобретение относится к технике бурения взрывных скважин и -шнуров и позволяет повысить надежность в работе при колебаниях давления в магистралях 34 гидросистемы. Перфоратор включает корпус {К) 5, поршень-боек (П-Б) 7 с геликоидальными шлицами

23, поворотную втулку (ПВ) 13 и регулировочную гайку 18. Причем ПВ. 13 связана с К 5 через фрикционную муфту, а гайка 18 имеет возможность перемещения вдоль оси К 5. Между гайкой 18 и подвижной силовой гильзой

8 размещены пружины сжатия 21. При включении источника питания 40 П-Б 7 движется вправо. B конце холостого хода на П-Б 7 действует затормаживающая сила, которая затем ускоряет его движение. При этом П-Б 7 поворачивается из-за взаимодействия шлицов

23 с пазами 22 ПВ 13 и движется влево. Перед соударением П-Б 7 со шпинделем 2 давление в рабочей камере

25 падает и П-Б 7 движется вправо.

Сила воздействия гильзы 8 на ПВ 13 и фрикционные диски 16 падает, позволяя дискам 16 вращаться. Меняя положение гайки 18 относительно К 5, меняют силу действия на гильзу 8. Т. обр. меняется сила сжатия дисков 16 и

ПВ 13. Далее рабочий цикл повторяется. 2 ил.

1 132

Изобретение относится к технике бурения взрывных скважин н шпуров, а именно к перфораторам и бурильным машинам ударно-поворотного действия, которые широко используются в строительной, горно-рудной, угольной, геолого-разведочной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — повышение надежности работы при колебаниях давления в магистралях гидросистемы.

На фиг. 1 показан перфоратор, общий вид,в разрезе; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1.

Перфоратор состоит из напорного гидрааккумулятара i, шпинделя 2, жестко соединенного с бурам (не показан), грундбуксы 3, па грана 4, корпуса 5 с крышкой 6, парпня-бойка 7, сиJIOBOH I HJIb3bI 8, gBQXIIC JICKOBOI O ника 9 управления, размещенного в корпусе 10, плунжера 11, размещенного в крышке 12, поворотной втулки

13, фрикцианнай тормозной муфты, состоящей из двух дисков 14, соединенных с корпусом 5 шпанкой 15, и двух дисков 16, соединенных с поворотной втулкой 13 шпанками 17, регулиравачной гайки 18, штифтов 18, регулировочной втулки 20 и системы тарельча\ тых пружин 21 размещенных между силовой гильзой 8 и регулировочной втулкой 20. Грундбукса 3, помещенная в патроне 4, имеет шлицевае соединение с поршнем-бойком 7 и шпинделем 2 для передачи вращения от возвратнопоступательно движущегося поршня-бойка 7 к шпинделю 2, жестка связанному с буром. Поворотная втулка 13 имеет внутренние геликаидальные лазы 22,, .находящиеся в постоянном зацеплении с геликоидальными шпицами 23, выполненными на хвостовой части поршнябойка 7. Последний и корпус 5 образуют камеру 24 холостого хода и камеру

25 рабочего хода, имеющую большую площадь поперечного сечения,, чем камера

24. Левый торец золотника 9 достоянно контактирует с правым торцом плунжера 11, а левый торец плунжера образу-. ет с крышкой 12 управляющую камеру

26, соединенную при помощи управляю— щего канала 27 с кольцевой проточкой

28 на поршне-бойке 7, которая в зависимости от положения поршня-бойка 7 в корпусе может соединяться с камерой

24 холостого хода или со сливным управляющим каналом 29, который саеди-

8507

2 нен со сливной магистралью через ле. вую торцевую камеру 30 золотника, осевой канал 31 и правую торцевую ка меру 32 золотника. Золотник 9 имеет

6 два рабочих пояска (левый и правый), причем диаметр левого пояска больше диаметра правого, а межпоясковая камера 33 соединена с напорной маги1р стралью 34 и с помощью напорного канала 35 с камерой 24 холостого хода. Камера 25 рабочего хода постоянно соединена. с рабочим каналом 36, который в зависимости от положения

15 золотника 9 может соединяться с межпоясковой камерой 33 или со сливной магистралью посредством радиальных каналов 37, выполненных в правом пояске золотника. Торцевые (нерабочие)

2р камеры поршня- бойка 7 соединены между собой выполненным в поршне-бойке

7 осевым каналом 38 и с дренажной магистралью 39.

При включении источника 40 пита25 ния жидкость под давлением поступает в напорный гидроаккумулятор 1 и одновременно по напорной магистрали 34 через межпаяскавую камеру 33 и на- порный канал 36 в камеру 24 холосто3р га хода. В это время золотник 9 под действием давления жидкости в межпоясковой камере 33 находится в левом положении, а рабочая камера 25 через рабочий канап 36, радиальные каналы

3„ 37, осевой канал 31 и правую торцевую камеру 32 соединена со сливной магистралью, поэтому поршень-боек 7 движется вправо, а поворотная втулка 13 вместе с дисками 16 поворачивается

40 между незажатыми фрикцианными дисками 14.

В конце холостого хода, т.е. движения поршня-бойка 7 вправо, кольце4 вая проточка 28 соединяет управляющий канал 29 с камерой 24 холостого хода, т.е.с:напорной магистралью 34, в результате чего жидкость под давлением поступает в управляющую камеру

„о 26, площадь поперечного сечения ко50 торой больше эффективной площади поперечного сечения межпоясковой камеры 33. Поэтому сила, действующая на золотник слева, становится больше силы,действующей на золотник справа, и золотник 9 перемещается в правое полажение, соединяя рабочую камеру 25 с напорной магистралью 34 через рабочий канал 36 и межпоясковую каме1328 ру ЗЗ.Так как площадь поперечного сечения камеры 25 в несколько раз больше, чем у камеры 24, то на поршень-. боек 7 действует направленная к шпинделю 2 сила, которая сначала заторма,5 живает поршень-боек 7, а затем движет

его к шпинделю 2 с максимальным ускорением, В это время на силовую гильзу 8 действует рабочее высокое давле- 1О ние, в результате действия которого. на площадь поперечного сечения силовой гильзы поворотная втулка 13 и фрикционные диски 16 защемляются между неподвижными дисками 14 и крышкой

6 корпуса. Поэтому поршень-боек 7, двигаясь ускоренно к шпинделю 2, вынужден поворачиваться из-за взаимодействия геликоидальных шлицов 23 с геликоидальными пазами 22 защемлен- 20 ной поворотной втулки 13. По мере возрастания скорости поршня-бойка 7 жидкость под давлением начинает поступать в камеру 25 рабочего хода нетолько от насоса, но и из гидроакку- 26 мулятора i, давление в котором по, этой причине начинает уменьшаться, а скорость поршня-бойка 7 увеличиваться, При движении поршня-бойка 7 влево непосредственно перед соударением со

30 шпинделем кольцевая проточка 28 поршня-бойка 7 соединяет управляющий канал 27 и управляющую камеру 26 со сливным каналом 29 и со сливной магистралью через торцевые камеры 30 и

32 золотника и осевой канал 31,вследствие чего под давлением жидкости в межпоясковой камере 33 золотник 9 занимает левое положение, и соединяет рабочую камеру 25 со сливной магистралью, давление в камере 25 падает почти до нуля, поэтому поршень-боек

7 начинает двигаться вправо,а сила воздействия силовой гильзы 8 на фрикционные диски и поворотную втулку уменьшается также почти до нуля, что соответствует расцеплению контактирующих поверхностей поворотной втулки 13 и связанных с ней фрикционных дисков 16 и позволяет последним свободно вращаться. Когда рабочая камера

25.соединяется со сливной магистралью, 507 в этой камере остается остаточное сливное давление, поэтому силовая гильза 8 не полностью расцепляется с фрикционными дисками. Для снятия или преодоления усилия остаточного давления, действующего на силовую гильзу .

8, предназначена система тарельчатых пружин 21, усилие которых постоянно действует на силовую гильзу 8. Как только давление в рабочей камере 25 снизится до сливного, система тарель" чатых пружин 21 гарантированно расцепит фрикционные диски 16 и поворотную втулку 13, потому что расчетное усилйе пружины больше усилия остаточного сливного давления, действующего на силовую гильзу 8. Далее рабочий цикл повторяется.

Крутящий момент в перфораторЬ регулируется.в определенном интервале при помощи регулировочной гайки 18, штифтов 19 и регулировочной втулки

20. При изменении положения регулировочной гайки 18 относительно корпуса она, действуя на штифты 19, перемещает и регулировочную втулку 20 относительно корпуса, тем самым меняя силу действия тарельчатых пружин 21 на силовую гильзу 8.Следовательно, изменяется и сила действия силовой гильзы на фрикционные диски 16 и поворотную втулку 13, т.е.меняется их сила сжа-.. тия.

Формула изобретения

Перфоратор, включающий корпус, поршень-боек с геликоидальными шлицами, поворотную втулку, связанную с корпусом посредством фрикционной муфты, подвижную силовую гильу, патрон и магистрали гидросистемы, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы при колебаниях давления в магистралях гидросистемы, он снабжен регулировочной гайкой и пружинами сжатия, при этом гайка связана с корпусом с возможностью перемещения относительно последнего вдоль оси корпуса, а пружины размещены между подвижной силовой гильзой и регулировочной гайкой.

1328507

/4 /4

Составитель Е. Столбцов

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Редактор И. Николайчук

Заказ 3463/35

Тираж 454 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР.по делам изобретений и открытий.113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4