Устройство для разрушения горной породы

 

Использование: относится к пневматическим машинам ударного действия и может быть использовано для бурения скважин. Сущность изобретения заключается в том, что в бурильной машине применены два эксцентричных ударника, совершающих как возвратно-поступательное, так и вращательное движение, что позволяет повысить КПД бурильной машины, в центральной части устройства выполнена керноотводящая труба, позволяющая значительно улучшить отвод керна отработанным сжатым воздухом на поверхность, а также применен эксцентричный механизм смещения коронок, позволяющий смещать наружную буровую коронку до диаметров, превышающих наружный диаметр вышележащей обсадной трубы. 4 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ. КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4746206/03 (22) 09.10,89 (46) 15.06.92. Бюл. t4 22 (75) Г,M. Яковлев, А.А. Емчицкий. А,А. Дубин и А.Я. Патенков (53) 622;233.52(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1569215, кл. В 25 D 9/02, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНОЙ ПОРОДЫ (57) Использование: относится к пневматическим машинам ударного действия и может быть использовано для бурения скважин. Сущность изобретения эаключаетИзобретение относится к устройствам для разрушения горной породы и может быть использовано для.бурения скважин в горном деле.

Известные машины вращательно-удар- ного бурения применяются в основном при проходке выработок большого сечения для бурения шпуров и скважин и по принципу действия аналогичны перфораторам с независимым вращением бурового инструмента. Основной отличительной чертой этих машин является большой крутящий момент, развиваемый вращателем, работающим независимо от ударного механизма, но смон: тированным в одном корпусе с ним.

Известен пневматический ударный инструмент, содержащий корпус, в котором размещены ударник с полостью и выступами на внутренней ее поверхности, воздухопроводящий элемент и дополнительный ударник внутри основного с выступами, размещенными между выступами основного щарника; в стенке дополнительного удар„„5U„„1740601 А1 (st)s Е 21 8 4/10, Е 21 С 3/24 ся в том, что в бурильной машине применены два эксцентричных ударника, совершающих как возвратно-поступательное, так и вращательное движение, что позволяет повысить КПД бурильной машины, в центральной части устройства выполнена керноотводящая труба, позволяющая значительно улучшить отвод керна отработанным сжатым воздухом на поверхность, а также применен эксцентричный механизм смещения коронок, позволяющий смещать наружную буровую коронку до диаметров, превышающих наружный диаметр вышележащей обсадной трубы. 4 ил. ника по его длине выполнены сквозные отверстия, сообщающиеся с полостями, образованными соседними выступами и стенками ударников; основнОй и дополнительный ударники подпружинены один к другому и корпусу, а воздухопроводящий элемент выполнен в виде установленного в дополнительном ударнике с возможностью вращения относительно оси золотника.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет использования устройства для бурения скважин с отбором керна и диаметром, превышающим наружный диаметр обсадной колонны.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено установленной на его оси керноотводящей трубой, причем рабочий инструмент выполнен в виде закрепленных на внутреннем и .наружном ударниках подпружиненных одна относительно другой внутренней и наружной эксцентричных коронок, оси которых смещены в диаметраль1740601

55 но противоположном направлении относительно оси устройства.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг, 4— разрез В-В на фиг. 1.

Предлагаемое устройство содержит корпус 1, коаксиально расположенные в нем внутренний 2 и наружный 3 ударники, соосно расположенную керноотводящую трубу 4, а полость между ударниками 2 и 3 разделена фланцами с уплотнениями (не обозначено) на камеры а и б, выполненные с воэможностью периодического сообщения с подводящей 5 и выхлопной 6 магистралями, воздухораспределительный механизм с приводной турбинкой 7 и уплотнение 8, выполненное на корпусе в виде, например, резинового кольца, а рабочие инструменты выполнены в виде закрепленных на ударниках 2 и 3 подпружиненных одна относительно другой внутренней 9 и наружной 10 эксцентричных коронок, оси которых смещены в диаметрально противоположном направлении относительно оси устройства. Между коронками 9 и 10 установлена пружина 11. В коронке 9 выполнено отверстие 12 с упором 13, размещенным в секторной проточке 14. ka керноотводящей трубе

4 выполнены продольные каналы 15, а на наружном ударнике 3 имеется полость 16. В корпусе 1 размещен коллектор 17, через который, так же, как и через отверстия 18 и

19, осуществляется подвод воздуха чеоез полость в штанге 21, На турбинке 7 установлены лопасти 20, а на корпусе 1 — дроссель

22, выводящие отработанный воздух в полость между корпусом 1 и наружным ударником 3.

Устройство работает следующим образом.

Воздух подводится через полость в штанге 21 на коллектор 17, поступая: через дроссель 22 на турбинку 7., поворачивая ее лопасти 20, отработанный воздух выводится через отверстие 18 в полость между корпусом 1 и наружным ударником 3; через продольные каналы 15 и отверстие во внут.-. реннем ударнике 2 воздух поступает в камеру а или б в зависимости от угла поворота внутреннего ударника 2, Сжатый воздух, пройдя по укаэанному маршруту, приводит во вращение турбинку .7, а, попадая в продольные каналы 15 внутреннего ударника 2, далее через отверстие поступает в камеру а и, расширяясь, заставляет внутренний ударник 2 перемещаться вниз. Одновременно из полости б воздух через отверстия выводится в полость между наружным ударником и корпусом 1 и далее в зону разрушения породы. Выхлопные отверстия камеры а в этот момент перекрыты корпусом. Так как турбинка 7 вра цается, то поворачивается и система ударников 2 и 3.

При повороте ударников на 90 (не показано) воздух попадает в камеру б, заставляя наружный ударник 3 переместиться вниз, а внутренний ударник 2 вверх. В этот момент выхлопные отверстия камеры б перекрыты коопчсом. а выхлопные отверстия камеры а. открыты и позволяют воздуху выходить в полость 16 и далее в зону разрушения.

Поочередное воздействие воздуха на камеры а и б обеспечивает возвратно-поступательное. перемещение ударников в разные стороны один относительно другого.

При этом производится поочередное. воздействие коронок на породу, что обеспечивает ее эффективное разрушение. Из полости 16 воздух попадает в забой и, увлекая эа собой шлам и периодически обламывающийся керн, выводится через керноотводящую трубу 4 на поверхность, Формула изобретения

Устройство для разрушения горной породы, содержащее корпус, коаксиально расположенные в нем полые внутренний ударник с радиальными каналами и наружный ударник, имеющие соответственно на наружной и внутренней поверхностях фланцы с уплотнениями, которые делят полость между ударниками на рабочие камеры, выполненные с возможностью периодического сообщения с подводящей и выхлопной магистралями, воздухораспределительный механизм с приводной турбинкой, размещенные между ударниками упругие элементы, рабочий инструмент, о т. л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет использования устройства для бурения скважин с отбором керна и диаметром, превышающим наружный диаметр обсадной колонны, устройство снабжено установленной на åãî оси керноотводящей трубой, а рабочий инструмент выполнен в виде закрепленных на внутреннем и наружном ударниках подпружиненных друг относительно друга внутренней и наружной эксцентричных коронок, оси которых смещены в диаметрально противоположном направлении относительно оси устройства, причем коронки установлены с воэможностью взаимного поворота относительно оси устройства посредством закрепленного на внешней коронке упора, который размещен в секторной проточке, выполненной на внутренней коронке, при этом приводная тур-бинка воздухораспределительного механизма закреплена на внутреннем удар1740601 нике, размещенном концентрично с возможностью вращения и осевого перемещения относительно керноотводящей трубы, на внешней поверхности которой выполнены продольные каналы для подачи воздуха 5 посредством радиальных каналов внутреннего ударника в рабочие камеры, а наружный ударник имеет радиальные каналы для периодического сообщения рабочих камер с выхлопной магистралью, которая размещена между корпусом и наружным ударником и выполнена в виде ориентированных в сторону коронок продольных каналов на внутренней поверхности корпуса.

1740601

1740601

8-В

Составитель Г, Яковлев

Редактор M. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор А. Осауленко

Заказ 2060 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101