Перфоратор

 

Изобретение относится к угольной и горнорудной пром-сти и предназначено для разрушения горной породы ударами. Цель - повышение эффективности виброзащиты при одновременном уменьшении габаритов и веса. Внутри корпуса 3 перфоратора размещен поршень-ударник (ПУ) 11, делящий его полость на камеры 8 и 10 соотв. рабочего и обратного ходов, связанные посредством воздухораспределительного механизма (ВРМ) 5 и воздушного крана 2 с воздухоподводящей магистралью. При этом в ВРМ 5 выполнен канал 14, пропускающий сжатый воздух через механизм 15 поворота ПУ 11 с крышкой и канал 16 в крышке в поршневую камеру 17 пневмоцилиндра (ПЦ) 18. Последний выполнен в виде расточки в корпусе 1 крана 2, в которую помещен поршень 19 с образованием камеры 17. Поршень 19 связан с рукояткой 23 управления, которая имеет крышку 24, связанную с корпусом 1 крана 2 посредством выполненных на внешней поверхности корпуса 1 шлицевых пазов 26. Камера 17 посредством каналов 14, 16 и 9 связана постоянно с камерой 10 и периодически сообщается посредством выхлопных отверстий в корпусе 1 крана 2 с атмосферой. Поршень 19 ПЦ 18 подпружинен относительно крышки механизма 15 и корпуса 1 крана 2 упругими амортизаторами 20 и 21. При работе ПЦ 18 гасит синусоидальные колебания скорости перемещения рукоятки 23 относительно инструмента 12 в течение обратного и рабочего ходов ПУ 11, что значительно снижает вибрацию рукоятки 23. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 С 3/24, 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4660728/03 (22) 10,03,89 (46) 07.07.91. Ьюл. ¹ 25 (71) Завод "Пневматика" (72).P.Н. Тункель (53) 622.233.51(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 142975, кл. Е 21 С 3/24, 1965.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1121416, кл, Е 21 С 3/24, 1983.

„„5U „„1661401 А1 (54) ПЕРФОРАТОР (57) Изобретение относится к угольной и горнорудной пром-сти и предназначено для разрушения горной породы ударами, Цель— повышение эффективности виброэащиты при одновременном уменьшении габаритов и веса. Внутри корпуса 3 перфоратора размещен поршень-ударник (ПУ) 11, делящий

era полость на камеры 8 и 10 соотв. рабочего и обратного ходов, связанные посредством воздухораспределительного ме5 и воздушного крана 2 с

1661401 воздухоподводящей магистралью. При этом в BPM 5 выполнен канал 14, пропускающий сжатый воздух через механизм 15 поворота

ПУ 11 с крышкой и канал 16 в крышке в поршневую камеру 17 пневмоцилиндра (ПЦ)

18. Последний выполнен в виде расточки в корпусе 1 крана 2, в которую помещен поршень 19 с образованием камеры 17. Поршень 19 связан с рукояткой 23 управления. которая имеет крышку 24, связанную с корпусом 1 крана 2 посредством выполненных на внешней поверхности корпуса 1 шлицевых пазов 26. Камера 17 посредством канаИзобретение относится к угольной и горнорудной промышленности, строительству и другим отраслям народного хозяйства,связанным с разрушением горной породы ударами.

Цель изобретения — повышение эффективности виброзащиты при одновременном уменьшении габаритов и массы, На чертеже показан перфоратор, продольный разрез, Перфоратор содержит корпус 1 воздушного крана 2, корпус 3 перфоратора, внутри которого расположен воздухоподводящий канал 4, питающий сжатым воздухом через воздухораспределительный механизм 5 с клапаном 6 и канал 7 камеру 8 рабочего хода или через канал 9 камеру 10 обратного хода. Камеры 8 и 10 разделены поршнем-ударником 11, периодически соударяющимся с буровым инструментом 12, и сообщаются с атмосферой посредством канала 13.

В воздухораспределительном механизме 5 выполнен канал 14, пропускающий сжатый воздух через механизм 15 поворота с крышкой и канал 16 в крышке механизма поворота поршня-ударника в поршневую камеру 17 пневмоцилиндра 18, выполненного в виде расточки в корпусе 1 воздушного крана 2, в которую помещен поршень 19.

Поршень 19 пневмоцилиндра поджат относительно корпуса воздушного крана и крышки механизма поворота, размещенными в камерах пневмоцилиндра упругими амортизаторами 20 и 21, выполненными, например, в виде цилиндрических пружин.

На конце штока 22 поршня 19 закреплена рукоятка 23 управления. Камеры рабочего 8 и обратного 10 ходов связаны посредством воздухораспределительного механизма 5 и воздушного крана 2 с воздухоподводящей магистралью (не показана). Поршневая камера 17 образована между поршнем 19 и крышкой механизма 15 повороте поршнялов 14, 16 и 9 связана постоянно с камерой

10 и периодически сообщается посредством выхлопных отверстий в корпусе 1 крана 2 с атмосферой. Поршень 19 ПЦ 18 подпружинен относительно крышки механизма 15 и корпуса 1 крана 2 упругими амортизаторами

20 и 21. При работе ПЦ 18 гасит синусоидальные колебания скорости перемещения рукоятки 23 относительно инструмента 12 в течение обратного и рабочего ходов ПУ 11, что значительно снижает вибрацию рукоятки 23. 1 ил. ударника. Рукоятка 23 управления имеет крышку 24, которая с помощью стопорных болтов 25 и шлицевых пазов 26, выполненных на внешней поверхности корпуса воз5 душного крана, связана с ним для предотвращения проворота рукоятки 23 управления. Поршневая камера 17 посредством каналов 16, 14 и 9 связана постоянно с камерой 10 обратного хода и периодически

10 сообщается с атмосферой посредством выхлопных отверстий 27, выполненных в корпусе 1 воздушного крана 2.

Перфоратор в режиме устойчивого бурения работает следующим образом, 15 Сжатый воздух через воздушный кран 2, канал 4, воздухораспределительное устройство 5 и канал 7 попадает в камеру 8 рабочего хода, В этот момент давление в камере

10 обратного хода и в поршневой камере 17

20 равно атмосферному, поэтому зазор между крышкой 24 и корпусом 1 воздушного крана

2 минимален.

Возрастающее в камере 8 давление сжатого воздуха разгоняет поршень-удар25 ник 11 в сторону бурового инструмента 12, а корпус 3 перфоратора начинает двигаться в противоположном направлении. При своем рабочем движении поршень-ударник 11 сначала отсекает объем камеры 10 и начина30 ет егосжимать, при этом сообщает камеру 8 через канал .13 с атмосферой и затем наносит удар по инструменту 12.

Падение давления в камере 8 и возрастание давления в камере 10 в определен35 ный момент времени приводит к перекидке клапана 6 и к перераспределению потока сжатого воздуха, который начинает поступать через канал 9 в камеру 10 обратного хода, а через каналы 14 и 16 — в камеру 17

40 пневмоцилиндра 18.

Возрастающее давление сжатого воздуха в камере 10 приводит поршень-ударник

11 в движение в сторону от бурового инст1661401

10

35

45

50 румента 12, а корпус 3 перфоратора — в сторону к буровому инструменту, при этом одновременно возрастающее давление сжатого воздуха в камере 17 заставляет поршень 19 с рукояткой 23 выдвигаться и, таким образом, зазор между крышкой 24 пневмоцилиндра и корпусом 1 воздушного крана 2 увеличивается, а скорость перемещения рукоятки 23 управления относительно бурового инструмента (неподвижной земли) при обратном ходе ударника 11 близка к нулю.

При своем обратном движении поршень-ударник 11 сначала отсекает объем камеры 8 и начинает его сжимать, при этом сообщает камеру 10 через канал 13 с атмосферой, а затем тормозится воздушной подушкой в камере рабочего хода.

Падение давления в камере 10 и возрастание давления в камере 8 в определенный момент времени приводит к перекидке клапана 6 и к перераспределению потока сжатого воздуха, который начинает поступать через канал 7 в камеру 8. Давление сжатого воздуха в камере 17 пневмоцилиндра падает благодаря ее сообщению с атмосферой через каналы 27 и канал 13 перфоратора. а под действием постоянного осевого усилия (вес пневмоцилиндра плюс усилие нажатия), приложенного к перфоратору, поршень 19 перемещается в сторону бурового инструмента. Возрастающее давление сжатого воздуха в камере 8 приводит поршень-ударник 11 в движение в сторону бурового инструмента

12, а корпус 3 перфоратора — в противоположную сторону, в результате чего зазор между крышкой 24 пневмоцилиндра и корпусом.1 воздушного крана 2 уменьшается. В результате сложения скоростей движения скорость рукоятки 23 управления относительно бурового инструмента 12 (неподвижной земли) при рабочем ходе ударника 12 получается близкой к нулю.

Пневматический цилиндр, таким образом, гасит синусоидальные колебания скорости перемещения рукоятки 23 управления относительно бурового инструмента в течение . обратного и рабочего ходов ударника, что позволяет значительно снизить вибрацию рукоятки. Снижение вибрации особенно эффективно при бурении вертикально вниз с небольшим усилием нажатия, При этом снижение уровня виброскорости особенно значительно на частотах, близких к основной частоте работы пневматической машины ударного действия.

Использование амортизаторов, например цилиндрических пружин 20 и 21, позволяет избежать соударений в режиме извлечения бура из шпура и регулирует совместно с отверстиями 27 скорость перемещения рукоятки 23 управления относительно корпуса 3 в зависимости от прикладываемого осевого усилия (усилия нажатия).

Формула изобретения

Перфоратор, содержащий корпус, внутри которого размещен поршень-ударник, делящий полость корпуса на камеры рабочего и холостого хода, связанные посредством воэдухораспределительного механизма и воздушного крана с воздухоподводящей магистралью, механизм поворота поршня-ударника с крышкой, рукоятку управления, связанную с пневмоцилиндром, упругие амортизаторы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности виброзащиты при.одновременном уменьшении габаритов и массы, пневмоцилиндр выполнен в виде расточки в корпусе воздушного крана,, в которую помещен поршень с образованием порщневой камеры между последним и крышкой механизма поворота поршень-ударника, при этом поршень пневмоцилиндра жестко связан с рукояткой управления, которая имеет крышку, связанную с корпусом воздушного крана посредством шлицевых пазов, выполненных на внешней поверхности корпуса воздушного крана, а поршневая камера пневмоцилиндра посредством каналов, выполненных в крышке механизма поворота поршняударника и корпусе воздухораспределительного механизма, постоянно связана с камерой обратного хода и. периодически — с атмосферной посредством выхлопных отверстий, выполненных в корпусе воздушного крана, при этом поршень пневмоцилиндра подпружинен упругими амортизаторами относительно крышки механизма поворота поршня-ударника и корпуса воздушного крана,