Ударный механизм

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИеЬСТВУ

Саоз Советских

Социалистических

Республик (11 564414 (61) Дополнительное к авт, свид-ву

2. (51) М. Кл.

Е 21 С 3/12 (22) Заявлено 29.01.76 (21) 2318609/03 с присоединением заявки №

Гаоудерстоеииый комитет

Соаетв Миииотрое СССР ео делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.07.77.Бюллетень №25 (53) УДК622.233. 52-83 (088.8) (45) Дата опубликования описания 24.11.77

А. В. Яковенко, М. Е. Медник и И, В. Родионов

1 1, "1 41Щ, r (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Новосибирский электротехнический институт (54) УДАРНЫЙ .МЕХАНИЗМ

Изобоетение относится к горной и строительной технике, а именно к погружным устройств@м машин для ударного бурения скважин. Оно может быть использовано в р) чных машинах ударного и ударно-вращатель- 5 ного действия для бурения отверстий.

Известен ударный механизм, включающий цилиндрический торцовый кулачок, несколько талкателей-бойков и аккумулятор энергии.

Профиль кулачка образован телами качания, щ расположенными по винтовой линии (1).

Недостатком атого ударного механизма является низкая аффективность ударного воздействия на породный массив.

Наиболее близким к предлагаемому явлМ 15 ется ударный .механизм, включающий корпус, толкатели-бойки, кулачок и аккумулятор энергии (2).

Недостатком,, известного механизма является низкая аффективность воздействия буро- 20 вого инструмента на разрушаемую породу.

Снижение эффективности ударного разруше;ния происходит в основном по двум причи:,нам. Во-первых, имеет место нецентральный удар толкателей-бойков по промежуточному 25

2 телу, вследствие чего часть кинетической энергии расходуется на генерирование всаны упругой деформации изгиба, которая не участвует в процессе разрушения породы, а воспринимается конструкцией машины, Иовторых, передаФа к забою волны упругой деформации сжатия сопровождается потерями энергии в местах стыка составных алементов и в местах изменения площади поперечных сечений волновода, образованного промежуточным телой, ставом буровых штанг и породоразрушающим наконечником.

11ель изобретения — повышение эффективной передачи энергии удара в породный массив путем использования толкателей-бойков в качестве породоразрушаюшего инструмента, Указанная цель достигается тем, что тол« катели-бойки кинематически посредством кулачка взаимосвязаны с аккумулятором анергии.

На фиг. 1 изображен предлагаемый ударный механизм, продольный разрез; на фиг.

2 — разрез А-А на фиг, 1.

Ударный механизм состоит из приводной трубы 1, на которой укреплен цилиндрический

564414 торцэвый кулачок 2, выполненный сборным с несколькими одинаковыми выступами. На рабочем участке каждого кулачковогэ выступа нарезана винтовая канавка с профильным сечением в виде дуги экружности, которая служит дорожкой качения для замкнутой цепочки шариков 3, расположенных между приводной трубой и направляющим кольцом 4.

Торцовый профиль цилиндрического кулачка постоянно взаимодействует с винтовой дорожкой качения толкателей-бойков 5, каждый из которых выполнен как одно целое с породэразрушающим наконечником. Расположенные по окружности толкатели-бойки в совокупности образуют полыи цилиндр сэпря женный снаружи с приводной трубой, а внутри-со шлицевэй втулкой 6, предназначенной для подвода к забою шлакоудаляющей жидкости. Силовое замыкание тэлкателей-бойков с шариками кулачка производится усилием аккумулятора 7 механической энергии, который может быть выполнен в виде одного или нескольких пневматических баллонов винтовых или тарельчатых пружин и т. и. Взаимодействие аккумулятора с приводной трубой ударнэго механизма осуществляется через упорный подшипник качения 8, кольцо 9 и упорные сухари 10.

Ударный механизм работает следующим образом. зо

При вращении приводной трубы 1 кулачок

2 посредством шариков 3 отжимает своими выступами толкатели-бойки 5 в исходную для движения на удар позицию. При этом со вершается работа, которая в виде энергии у,-35 ругой деформации накапливается в аккумуля торе 7, и затем после срыва толкателейбойков 5 с профиля кулачка 2 преобразуется в кинетическую энергию.. Встречая на cabем пути забой, I Dëêàòåëü-боек производит,щ удар, в результате которого порэдоразрушающий наконечник внедряется в породу, Число толкателей-бойков 5, участвующих одно-временно в процессе удара, равно числу выступов купачка 2. За счет внедрения в пэро- 45 ду породоразрушающего наконечника и сцепления с ним той части толкателей-бойков 5> которые произвели удар по забою, создается опэра, вэспринимающая окружное усилие при взводе другой части тэлкателей-бойков 5.

Таким эбразом, все толкатели-бойки 5 поочередно находятся в состоянии постоянного силового взаимэдействия с разрушаемой породой, чтэ исключает возможность их сов местного с кулачком 2 вращения.

В процессе работы механизма замкнутая цепочка шарик.ов 3 перемещается по винтовой канавке в направлениу, обратном вращению кулачка 2, со скоростью, равной половине егэ окружной скорости, В момент срыва каждого шарика с профиля винтовой канавкина него действуют со стороны толкателя-бойка 5 импульсы упругой деформации материала, за счет энергии которых происходит дальнейшее движение шариков на нерабочем участке профйля винтовой канавки.

Перемещение на забой приводной трубы 1 ударного механизма осуществляется по принципу свободной подачи. Усилие подачи выбирается и поддерживается таким, чтобы выполнялось условие объемного разрушения по-.роды и не нарушалось силовое замыкание кулачка 2 с толкателями — бойками 5 при их взводе.

Ф ор мула и з обре те ния

Ударный механизм, содержащий корпус, толкатели-бойки, кулачок и аккумулятор энер- гии, этличающийся тем, что,с целью повышения эффективной передачи энергии удара в породный массив путем использования толкателей-бойков в качестве порс доразрушакеце го инструмента, толкатели-бойки кинематически посредством кулачка взаимосвязаны с аккумулятором энергии.

Источниктт информации принятые BD внимание при экспертизе:

1 . Заявка М 2022695/ОЭ, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства, кп,,Е 21 С 3/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СCCP

No 481695, кл. Е 21 С 3/12, .1974.

564414

А"А

Фиг. 2

Составитель В. Кононов

Редактор С. Титова Техред Н. Анцрейчук Корректор С. Гарасиняк

Заказ 2004/200 Тираж 757 Подпис ное 11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4