Двухпоршневой пневмоударник

 

(u>883395

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцнапнстнческнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (Я)м. кл.з

Е 21 С 3/24 (22) Заявлено 060380 (21) 2890411/22-03 с присоединением заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 231181 Бюллетень N9 43

Государственный комитет

С С С P по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 231181 (72) Автор изобретения

Т.Н. Нургалиев (71) Заявитель (54) ДВУХПОРШНЕВОИ ПНЕВМОУДАРНИК

Его недостатком является небольшая скорость бурения из-за малой энергии удара поршней.

Цель изобретения — повышение скорости бурения за счет увеличения энергии удара поршней.

Поставленная цель достигается тем, что пневмоударник имеат две дополнительные воздухораспределительные коробки, каждая из которых разделена подпружиненным клапаном на две подклапанные полости и сообщена воздухоподводящим каналом с одной из подклапанных полостей основной воздухораспределительной коробки, при этом подклапанные полости первой дополнительной воэдухораспределительной коробки сообщены соответственно с задней полостью одного цилиндра и передней полостью другого цилиндра, а подключенные полости второй коробки - с передней полостью одного цилиндра и задней полостью другого.

На чертеже изображен двухпоршневой пневмоударник и его воздухораспределительный коробок, соответствующий концу противоположно направленного движения поршней, разрез.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности,к пневмоударным буровым машинам применяемым для бурения шпуров и скважин °

Известен двухпоршневой пневмоударник, включающий два цилиндра с поршнями, заднюю и переднюю полости, воздухораспределительную коробку, седла, клапан, две подклапанные по лости,. каждая из которых сообщена с передней полостью одного и с задней полостью другого цилиндров, хвостовик, переднюю и заднюю крышки (1).

Недостатком устройства является то, что задняя полость одного и передняя полость другого цилиндров через подклапанную полость воэдухораспределительной коробки периодически сообщены между собой. Это сни- 2п жает энергию удара.

Наиболее близким решением по технической сущности и достигаемому результату является двухпоршневой пневмоударник, включающий два цилинд- 25 ра, разделенние поршнями на заднюю и переднюю полости, воэдухоподводвщий канал воздухораспределительной коробки, разделенной клапаном на две подклапанные полости (2). 30 (53) УДК 622.233. .52 &5.82 (088.8) 883395

Двухпоршневой пневмоударник состоит из цилиндров 1 и 2, поршней 3 и 4, хвостовика 5, передней крышки 6, задней крышки 7, воздухораспределительной коробки 8 с клапаном 9, первой дополнительной воздухораспределительной коробки 10 с клапаном 11

I в подклапанных полостях которой установлены пружины сжатия 12 и 13, и второй дополнительной воздухораспределительной коробки 14 с клапаном 15, в подклапанных полостях которой установлены пружины сжатия 16 и 17.

Передняя полость 18 цилиндра 1 через подклапанную полость 19 воздухораспределительной коробки 10 и подклапанную полость 20 воздухораспределительной коробки 8 сообщена с воздушной сетью и через выхлопное отверстие 21 сообщена с атмосферой.

Передняя полость 22 цилиндра 2 через подклапанную полость 23 второй 20 воздухораспределительной коробки 14 и подклапанную полость 24 основной воздухораспределительной коробки 8 сообщена с воздушной сетью и через выхлопное отверстие 25 сообщена с атмосферой.

Задняя полость 26 цилиндра 1 через подклапанную полость 27 дополнительной воздухораспределительной коробки 14 подклапанную полость 24 воэдухораспределительной коробки 8 сообщена с воздушной сетью и через выхлопное отверстие 21 сообщена с атмосферой °

Задняя полость 28 цилиндра 2 через подклапанную полость 29 дополнительной воздухораспределительной коробки 10 и подклапанную полость 20 воздухораспределительной коробки 8 сообщена с воздушной сетью и через выхлопное отверстие 25 сообщена с атмосферой.

Воздухораспределительная коробка

8 имеет воздухоподводящий канал 30.

Подклапанные полости коробки 8 сообщены с воэдухоподводящими каналами 4

31 и 32 с коробками 11 и 14.

Работа устройства заключается в следующем.

В конце противоположно направленного движения поршней, поршень 3 совершает удар IIQ хвостовику 5, после чего за счет энергии отскока и под действием давления воздушной подушки в полости 18 начинает перемещаться в направлении холостого хода. В это время поршень 4 за счет энергии обретенной за время холостого хода в предыдущей половине цикла продолжает перемещаться вправо, все дальше удаляясь от выхлопного отверстия 24 и сжимая воздушную подуш- бО ку в полости 28. Под действием.давления воздушной .подушки в полости 28 клапаны 11 и 9 воздухораспределительных коробок 10 и 8 перемещаются влево, после чего сжатый воздух из сети поступает в полость 28. Поршень 4 после полного торможения начинает перемещаться в сторону хвостовика 5 с наибольшим ускорением до тех пор, пока закроется выхлопное отверстие

25. В течение этого промежутка времени давление в полости 28 резко падает и клапан 11 под действием давления в полости 18 и пружин 12 и 13 перемещается вправо и занимает промежуточное положение, обеспечивающее параЛлельное поступление сжатого воздуха в обе полости 28 и 18.

Жесткость пружин 12 и 13 подбирается опытным путем так, чтобы снижение давления в полости 28 в результате ускоренного перемещения поршня 4 в направлении рабочего хода было достаточно для перемещения кла пана 11 в среднее положение, обеспечивающее параллельное сообщение полостей 18 и 28 с воздушной сетью.

Поршень 4 определенную часть пути рабочего хода большую, чем длина тормозного пути перемещается при открытом выхлопном отверстии 25 с наибольшим ускорением. Поэтому в момент параллельного сообщения полостей 18 и 28 с воздушной сетью поршень 4 имеет большую скорость, чем поршень 3 °

К тому же в конце противоположного и,в начале встречного движения поршней 3 и 4 выхлопное отверстие 25 открыто со стороны полости 22 цилиндра 2 более длительное время, чем выхлопное отверстие 21 со стороны полости 26 цилиндра 1, поэтому в течение всего времени встречного движения поршней противодавление в полости 26 цилиндра 1 и выше, чем в полости 22 цилиндра 2, и в результате чего до конца этой половины цикла клапан 15 занимает крайнее правое положение в воздухораспределительной коробке 14.

Все это обуславливает то, что при параллельном сообщении полостей 18 и 28 с воздушной сетью поршень 4 подойдет в точку соударения с хвостови,ком 5 и открывает выхлопное отверстие 25 со стороны полости 28 раньше, чем поршень 3 откроет выхлопное отверстие 21 со стороны полости 18 цилиндра 1. После открытия выхлопного отверстия 25 со стороны полости

28 клапан 11 под действием давления в полости 18 перемещается вправо, обеспечивая сообщение с воздушной сетью полости 18. Такое сообщение осуществляется с момента открытия выхлопного отверстия 25 до момента открытия выхлопного отверстия 21, воздухораспределительная коробка 8 сообщена с полостями 18, 28, 22 и 26 цилиндров 1 и 2 через дополнительные воздухораспределительные коробки 10 и 14, поэтому команда на изменение направления пода883395 чи сжатого воздуха в системе в воздухораспределительную коробку 8 поступает после открытия выхлопных отверстий 21 и 25 со стороны разноименных полостей 18 н 28 (22 и 25) цилиндров 1 и 2.

После перекидки клапана 9 воэду5 хораспределительной коробки 8.вправо сжатый воздух через подклапанную полость 24 поступает в дополнительную воздухораспределительную коробку 14. Под действием давления воздушной подушки в полости 26 цилиндра 1 клапан 15 перемещается до упора вправо и сжатый .воздух через подклапанные полости 24 и 27 поступает в полость 26. После торможения поршень 3 до момента закрытия выхлопного отверстия 21 с ускорением перемещается в направлении рабочего хода. Давление в полости 26 при этом цадает да уровня близкого давлению 20 в полости 22, после чего клапан 15 под действием пружин 18 и 17 в подклапанных полостях 23 и 27 перемещается в промежуточное положение, обеспечивающее параллельное сообщение 25 полостей 22 и 26 с воздушной сетью.

В конце противоположного движения поршней 3 и 4 поршень 3 совершает удар по хвостовику 5, открывает выхлопное отверстие 21 и подает команду на перекидку клапана 9 влево. После чего сжатый воздух через подклапанные полости 20 н .29 воздухораспределительных коробок 8 и 10 поступает в полость 28.

Предлагемое устройство запускается в работу автоматически при лю— бом расположении поршней 3 и 4 в цилиндрах 1 и 2. В устройстве уменьшается удельный расход сжатого воздуха вдвое за счет увеличения чистой скорости бурения. !

Формула изобретения

Двухпоршневой пневмоударник, включающий два цилиндра, разделенные поршнями на заднюю и переднюю полости, воэдухоподводящий канал воздухораспределнтельной коробки, разделенной клапаном на две подклапанные полости, о т л и ч а ю щ и й— а я тем, что, с целью повышения скорости бурения за счет увеличения энергии удара поршней, пневмоударннк имеет две дополнительные воздухораспределительные коробки, каждая из которых разделена.подпружиненным клапаном на две подклапанные полости, и сообщена воздухопадводящим каналом с одной из подклапанных полостей .основной воздухораспре- делительной коробки, при этом подклапанные полости первой дополнительной воздухораспределителъной коробки сообщена соответственно с за} ней полостью одного цилиндра и передней полостью другого цилиндра, а подклапанные полости второй коробки -. с передней полостью одного цилиндра и задней полостью другого.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Осетинский -Б.Л. Исследование двухпоршневых пневматических ударников. Труды Московского ордена Трудового КраснЬго Знамени института нефтехимической и газовой промышленности им. И.М. Губкина. Вып. 63, М., "Недра", 1967, с. 111-118, pHc ° 2 °

2. Авторское свидетельство СССР

9 174155, кл. E 21 С 3/24, 1964.

Составитель О. Серегина

Редактор Н. Кончицкая Техред И.Асталош Корректор Н. Стец

Заказ 10151/48 Тираж 630 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4