Пневматическое устройство ударного действия

 

О П И С А Н И Е «»737625

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистических

Республик

„ з (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.11.77 (21) 2544522/22-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл.

Е 21 С 3/24

Гвеударствеииый комитет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания.05.06.80 (53) УДК 622.233. .52-85 (088. 8)

Ф ио девам иэебретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. А. Гаук и К. Е. Рассомахин (71) Заявитель

Институт горного дела Сибирского отделения АН СССР (54) ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к пневматическим ударным устройствам, предназначенным для бурения скважин, и может быть использовано в горной промышленности.

Известны пневматические устройства ударного действия, включающие корпус, поршень с центральным и радиальными каналами, шток, золотник, входящий передним концом в поршень и снабженный осевым и радиальными каналами, переходник для соединения со ставом, штангу и буровой инструмент, содержащий выхлопной канал (1).

Подвод энергоносителя в камеры рабочего и холостого хода осуществляется через Каналы штока-золотника и поршня.

Недостатком устрочства является низкое среднее давление энергоносителя в камере рабочего хода, что затрудняет получение достаточно высокой мощности.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является пневматическое устройство ударного действия, в корпусе которого размещен поршень, выполненный с каналами и образующий с корпусом камеры рабочего и холостого хода, шток-золотник, имеющий осевой и радиальный каналы, закрепленный в клапанном седле, выпблненном с впадинами на боковой поверхности, с которыми кольцевой эластичный клапан образует впускные каналы, сообщенные с камерой рабочего хода (2J.

Недостатком устройства является то, что требуемый для перекрытия клапаном впускных каналов перепад давлений создается при открытии поршнем выхлопных окон. Это приводит к увеличению непроизводительного расхода энергоносителя и затруе1няет использование устройства в погружных пневмоударниках, у которых выхлоп отработанного энергоносителя из камер осуществляется через канал в буровом инструменте, величина проходного сечения которого не может быть выполнена достаточно большой из-за снижения прочности.

Целью изобретения является сокращение расхода энергоносителя.

I Поставленная цель достигается тем, что в клапанном седле на входе во впускные каналы выполнены окна для подвода энергоносителя в осевой канал штока-золотника.

737625

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг, 2 — то же, поперечный разрез.

В полом корпусе 1, имеющим в передней части гнездо 2 под инструмент 3, с возможностью возвратно-поступательного движения размещен поршень 4, разделяющий полость корпуса на камеру рабочего хода 5 и камеру холостого хода 6.

В корпусе 1 выполнены расточка 7 и каналы 8 для сообщения камеры 6 при верхнем положении поршня 4 с выхлопным каналом 9 инструмента 3.

Поршень 4 имеет центральный канал 10 и две кольцевые расточки 11 и 12, соединенные наклонными каналами 13 и 14 соответственно с камерами 5 и 6.

В центральном канале 10 поршня 4 установлен шток-золотник 15 с осевым 16 и радиальным 17 каналами для подвода энергоносителя в кольцевые расточки 11 и 12 поршня 4. В передней части шток-золотник

15 выполнен с пальцем 18 для периодического перекрытия канала 10.

В верхней части корпуса 1 установлено клапанное седло 19, выполненное за одно целое с переходником 20 и образующее с корпусом 1 клапанную полость 21. В седле выполнены боковые каналы 22 для соединения клапанной полости 21 с источником сетевого давления.

На боковую поверхность седла 19 натянут кольцевой эластичный клапан 23, образующий с продольными впадинами боковой рабочей поверхности седла 19 впускные каналы 24. На входе во впускные каналы 24 з седле 19 выполнены окна 25, сообщающие клапанную полость 21 с осевым каналом 16 штока-золотника 15.

Напротив клапана 23 на седле 19 выполнена кольцевая проточка 26, соединенная продольными каналами 27 с камерой рабочего хода 5. Шток-золотник 15 закреплен в клапанном седле 19 с помощью гильзы 28, снабженной стопором 39 и выполненной с каналами ЗО.

Работает устройство следующим образом.

При соединении устройства с источником сетевого давления энергоноситель по каналу 22, окнам 25, каналам ЗО, 16, 17 и 14 поступает в камеру холостого хода 6, а по каналам 22, 24, проточке 26 и каналу 27 — в камеру рабочего хода 5 и далее через каналы 13,10 и 9 удаляется в окружающее пространство.

Под действием перепада давлений, возникающего вследствие расхода энергоноси° теля через окна 25 и каналы 27, участки клапана 23, образующие впускные каналы 24, деформируются и перекрывают впуск энергоносителя в камеру 5.

Происходит холостой ход поршня 4. При движении поршня 4 палец 18 входит в канал 10 и обеспечивает изоляцию камеры 5

В связи с тем, что окна 25 выполнены на входе во впускные каналы 24, количество энергоносителя, подаваемого в камеру 5 через клапан 23, уменьшается. Это приводит к дополнительному увеличению перепада давлений, действующего на клапан. В этот момент клапан перемещается и перекрывает впускные каналы 24. Подвод энергоносителя в камеру 5 прекращается, а в дальнейшем при выходе пальца 18 из канала 1О отработанный энергоноситель из нее через каналы

13, 10 и 9 удаляется в окружающее пространство. Давление в камере 6 быстро повышается. юе зз

4Е

После удара поршня 4 по инструменту 3 цикл повторяется.

Наличие в клапанном седле окон, выпол-. ненных на входе во впускные каналы, позволяет использовать наполнение камеры холостого хода для создания дополнительного перепада давлений, действующего на клапан, и осуществить перекрытие клапаном впускных каналов до момента соединения камеры рабочего хода с окружающим пространством. Это обеспечивает уменьшение расхода энергоносителя и улучшение очистки камеры рабочего хода от отработанного энергоносителя.

Наличие на поверхности клапанного седла кольцевой проточки, соединенной продольными каналами с камерой рабочего хода, позволяет наиболее рационально выполнить разводку каналов, через которые осуществляется подвод энергоносителя в камеры. от окружающего пространства., После перекрытия поршнем 4 канала 17 подача энергоносителя в камеру 6 прекращается, а затем при открытии поршнем 4 расточки 7 отработанный энергоноситель из нее удаляется через канал 9 в окружающее пространство.

При дальнейшем движении поршня 4 канал 17 открывается в расточку 11, и энергоноситель через канал 13 наполняет камеру

5. Перепад давлений, действующий на кла: пан, уменьшается, и под влиянием внутри

4е упругих сил он сокращается и открывает впускные каналы 24.

Давление в камере 5 повышается до сетевого. Поршень 4 останавливается, а затем совершает рабочий ход.

В начальный период рабочего хода камера 5 соединена с источником сетевого давления через клапан и каналы 16, 17, расточку 11 и каналы 13, штока-золотника 15 и поршня 4, а после перекрытия поршнем канала 17 остается соединенной с сетью толь2е ко через клапан.

В этот период скорость поршня 4 непрерывно возрастает, что вызывает увеличение перепада давлений, действующего на клапан

23. При открытии радиального канала 17 в расточку 12 энергоноситель по окнам 25, проточке 26 и каналам 16, 17 и 14 поступает в камеру 6.

737625

Формула изобретения

23 ч иг.2. у»иг.1

Составитель В. Махаева

Редактор Д. Павлова Техред К. нуфрич. Корректор.Г. Решетник

Заказ 2628/! 5 Тираж 626 Подписное

UHHHAH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5, Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пневматическое устройство ударного действия, в корпусе которого размещен поршень, выполненный с каналами и образующий с корпусом камеры рабочего и холостого хода, шток-золотник, имеющий осевой и радиальный каналы, закрепленный в клапанйом седле, выполненном с впадинами на боковой поверхности, с которыми кольцевой эластичный клапан образует впускные каналы, сообщенные с камерой рабочего хода, отличаюи4ееся тем, что, с целью сокращении расхода энергоносителя, в клапанном седле на входе во впускные каналы выполнены окна для подвода энергоносителя в осевой канал штока-золотника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 184761; кл. Е 21 В 1/06, 1964.

2. Авторское свидетельство СССР по за14. явке № 2391708, кл. Е 21 С 3/24, 1976.