Двухпоршневой пневматический перфоратор

 

{72) Авторы изобретения

А.И. Петреев и А.А. Липин

Институт горного дела Сибирского отде

АН СССР (73) Заявитель енИЯ.-:,Д;„„,1;,", ) (54) ДВУХПОРВНЕВОЙ ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ ПЕРФОРАТОР

Изобретение относится к пневматическим машинам ударного действия, применяемых в горной промышленности и строительстве, преимущественно для бурильных машин.

Известен двухпоршневой пневматический перфоратор, включающий винтовой механизм поворота и коаксиально расположенные поршни, разделяющие внутреннюю полость корпуса на три рабочие камеры: переднюю и заднюю, постоянно соединенные между собой и с магистралью через клапанное устройство, и среднюю камеру с отдельным питающим трактом, через то же клапанное устройство Pl).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является двухпоршневой перфоратор, содержащий корпус, винтовой механизм поворота бура с винтовой парой между поршнями, разделяющими внутреннюю полость корпуса на переднюю и заднюю виброизолирующие камеры, 2 постоянно соединенные между собой и с магистралью через автономный питающий тракт, и среднюю камеру с питающим трактом (2 .

Недостатком этих перфораторов является то, что при малых усилиях подачи давление сжатого воздуха на входе в перфоратор необходимо снижать для того, чтобы произошла самоблокировка ударно-поворотного механизма. Уменьшение рабочего давления приводит к резкоМу падению крутящего момента на буре, в результате чего происходит либо остановка перфоратора, либо резкое снижение производительности бурения.

Цель изобретения - повышение производительности при малых усилиях подачи путем стабилизации крутящего момента.

Указанная цель достигается тем, что питающий тракт средней камеры выполнен независимым от питающего тракта виброизолирующих камер и

907230

3 снабжен клапанным устройством, а питающий тракт виброизолирующих камер имеет регулируемый дроссель.

При таком исполнении перфоратора крутящий момент, при малом усилии подачи и соответствующему ему низком давлении в виброиэолирующих камерах (передней и задней) определяется давлением в средней камере, которое остается магистральным и, стало быть, крутящий момент остаетcR стабильно постоянным.

На чертеже изображен перфоратор с предлагаемой системой воздухорас пределения.

Перфоратор состоит из корпуса в котором коаксиально-телескопически размещены поршень-ударник 2 и nopeeHs"распределитель 3. Поршни 2 и

3 делят внутреннюю полость корпуса на среднюю 4, переднюю 5 и заднюю 6 уравновешивающие камеры. Камера 4 периодически наполняется сжатым воздухом через пусковое крановое устрой- gg ство 7 и клапанное устройство 8 и опоражнивается через выхлопные окна 9. Виброизолирующие камеры 5 и 6, с регулируемым давлением, в зависиусилия подачи постоянно сое 3в динены между собой каналами 10 большого проходного сечения и питаются от магистрали через регулирующий дроссель 11, Механизм поворота бура выполнен в виде винтовой пары 12, размещенной между поршнями 2 и 3, шлицевого вала 13, храпового устройства 14 подвижного шлицевого соединения 15 в муфте 16, имеющей шестигранное подвижное соединение с хвостовиком 17 бура 18.

Перфоратор работает следующим образом.

Поршни 2, 3 и уравновешивающие

45 камеры 5 и 6 квазипостоянного давления подсоединены к магистрали сжатого воздуха через автономный питающий тракт 19, минуя пусковое устройство 7 (чертеж). Давление сжатого воздуха в этих камерах устанавливается пос50 редством регулируемого дросселя 11 в соответствии с прикладываемым к корпусу перфоратора усилием подачи.

Средняя камера 4 периодического давления соединена с магистралью сжатого воздуха через отдельный питающий тракт 20 в виде пускового устройства 7 и клапанного устройст4 ва 8. Иэ этого положения поршеньударник 2 движется назад (от инструмента) эа счет разности давлений в камерах 4, 6 и начальной скорости от соударения с поршнем-распределителем 3. Поршень 3 движется вперед под действием силы, обусловленной разностью его площадей и давлений со стороны средней 4 и передней 5 камер. При этом поршень 2 удерживается от поворота храповым устройством 14, а поршень 3, посредством винтовой пары 12, поворачивается вокруг своей оси, и через соединение 15 муфты 16, поворачивает бур 18. Поl мере перемещения поршня 3 произойдет открытие выхлопного окна 9, переброска клапана в положение "Закрыто" и выхлоп из средней камеры.

Под действием сил давления в камерах 5 и 6 движение поршней затормозится, а затеи сменится на обратное. При обратном перемещении (встречное движение} поршнем срабатывает храповое устройство и, благодаря инерции вращения бура 18, муфты 16, поршня 3, поворот е сторону вращения бура совершает поршень 2, несколько замедляя вращение всей кинематической цепочки.

Соответствующим выбором параметров ударо-поворотного механизма обеспечивается сдвиг по фазе в движение поршней с тем, чтобы поршень-ударник

2 закончил свой рабочий ход и нанес удар по буру 18 и только после этого поршень 3 в конце обратного хода нанес удар по головке поршня 2, сообщив ему некоторую начальную скорость.

Раздельное питание виброизолирующих камер 5 и 6, давление в которых определяет потребное усилие подачи, и периодической камеры 4 обуславливает возможность поддержания стабильного момента на буре и обеспечения высокой производительности ие только при больших, но и при малых усилиях подачи. Это качество перфоратора особенно важно при бурении слабых и трещиноватых горних пород.

Эффект от использования изобретения выразится, прежде всего, в решении актуальной проблемы вибробезопасности ручйых перфораторов и улучшении условий труда бурильщиков.

Формула изобретения

9072

Двухпоршневой пневматический перфоратор, включающий корпус, винтовой механизм поворота бура с винтовой парой между поршнями-, разде" ляющими внутреннюю полость корпуса и переднюю и заднюю виброиэолирующие камеры, постоянно соединенные между, собой и с магистралью через >В автономный питающий тракт, и сред-. нюю камеру с питающим трактом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при малых усилиях подачи путем 1S стабилизации крутящего момента, 30 6 питающий тракт средней камеры сое- . динен с магистралью сжатого воздуха независимо от питающего тракта виброизолирующих камер и снабжен клапанным устройством, а питающий тракт виброизолирующих камер имеет регулируемый дроссель.

Источники. информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 109869, xa. E 21 С 3/04, 1956.

2. Авторское свидетельство СССР

9 519535, кл. Е 21 С 3/Оч, 1976 (прототип).