RU1786252C

RU1786252C - Perforator

Info

Publication number: RU1786252C
Application number: SU904891724A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Савенко; Сергей Николаевич Цветков; Михаил Григорьевич Дементьев; Александр Александрович Манин; Анатолий Михайлович Петреев
Priority date: 1990-12-17
Filing date: 1990-12-17
Publication date: 1993-01-07

Abstract

Использование: перфоратор предназначен дл бурени шпуров. Сущность изобретени : перфоратор содержит крышку, ствол, цилиндр с поршнем, воздухораспределительный механизм, буксу и механизм поворота в виде геликоидального стержн с подпружиненными собачками, установленного в храповом колесе, закрепленным в цилиндре. Новым в перфораторе вл етс выполнение храпового колеса в виде аксиально расположенных наружной и внутренней обойм, разделенных кольцевым зазором, залитым упругодемпфирующим материалом , причем в наружной обойме в пазах жестко закреплено упоры, а во внутренней обойме выполнены продольные пазы, заполненные упругодемпфирующим материалом (полиуретаном). 2 з.п. ф-лы, 2 ил. ЁUsage: The hammer drill is designed for drilling holes. SUMMARY OF THE INVENTION: A perforator comprises a cover, a barrel, a cylinder with a piston, an air distribution mechanism, an axle box and a rotation mechanism in the form of a helicoidal rod with spring-loaded dogs mounted in a ratchet wheel mounted in the cylinder. New in the hammer drill is the design of the ratchet wheel in the form of axially arranged outer and inner cages, separated by an annular gap filled with elastic damping material, with stops fixed in the outer casing in the grooves and longitudinal grooves filled in the elastic casing filled with elastic damping material (polyurethane). 2 s.p. f-ly, 2 ill. Yo

Description

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к перфораторам, предназначенным дл бурени шпуров.FIELD OF THE INVENTION This invention relates to mining, in particular to rock drills for drilling holes.

Известен перфоратор, включающий крышку с краном, цилиндр с поршнем, воздухораспределительный механизм, ствол с буксой и механизм поворота, состо щий из поворотного стержн с полумуфтами, одна из которых в виде храпового колеса жестко закреплена в цилиндре, а друга имеет возможность продольного перемещени , воздейству на распорный элемент.Known perforator, including a cover with a crane, a cylinder with a piston, an air distribution mechanism, a barrel with a axle box and a rotation mechanism, consisting of a rotary shaft with half couplings, one of which in the form of a ratchet wheel is rigidly fixed in the cylinder, and the other has the possibility of longitudinal movement on the spacer element.

Недостаток этого устройства - высокие уровни продольной и поперечной вибрации корпуса перфоратора из-за недемпфируемой кинематической св зи поршн с корпусом через поворотный стержень и храповое колесо при вращении бурового инструмента .The disadvantage of this device is the high levels of longitudinal and transverse vibration of the perforator body due to the non-damped kinematic connection of the piston with the body through the rotary shaft and ratchet during rotation of the drilling tool.

Наиболее близок к предлагаемому перфоратор , включающий корпус, состо щий из ствола с буксой и цилиндра с поршнем, воздухораспределительный механизм, механизм поворота в виде св занного с поршнем геликоидального стержн , головка которого имеет подпружиненные собачки и установлена в храповом колесе, закрепленном в цилиндре.Closest to the proposed perforator, including a housing consisting of a barrel with a axle box and a cylinder with a piston, an air distribution mechanism, a rotation mechanism in the form of a helicoidal rod connected to the piston, the head of which has spring-loaded dogs and is mounted in a ratchet wheel fixed in the cylinder.

Недостатком данного перфоратора - низка надежность работы и долговечность из-за высоких уровней продольной и поперечной вибрации корпуса, источником которой вл ютс реактивные силы, возникающие при вращении бурового инструмента и заклинивании поршн на шлицах геликоидального стержн .The disadvantage of this hammer drill is its low reliability and durability due to the high levels of longitudinal and transverse vibration of the body, the source of which is the reactive forces that occur when the drilling tool rotates and the piston sticks on the slots of the helicoidal rod.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы и долговечности заThe aim of the invention is to increase the reliability and durability of

00 СЬ N3 СП Ю00 SE N3 SP Yu

счет снижени продольной и поперечной вибрации корпуса.by reducing longitudinal and transverse vibration of the housing.

. Поставленна цель достигаетс тем, что в перфораторе, включающем корпус, состо щий из ствола с буксой и цилиндра с поршнем ,возухораспределительный механизм, механизм поворота в виде св занного с поршнем геликоидального стерж- н , головка которого имеет подпружиненные собачки и установлена в храповом колесе, закрепленном в цилиндре , храповое колесо выполнено в виде разделенных кольцевым зазором, аксиально расположенных наружной и внутренней обойм, при этом в кольцевом зазоре размещен упругодемпфирующий материал. Кроме того, наружна обойма на внутренней поверхности выполнена с пазами, в которых установлены упоры дл взаимодействи с упругодемпфирующим материалом, который помещен в продольных пазах, выполненных на наружной поверхности внутренней обоймы. При этом в качестве упругодемпфирующего материала использован полиуретан.. This goal is achieved by the fact that in the perforator, comprising a housing consisting of a barrel with a axle box and a cylinder with a piston, an air distribution mechanism, a rotation mechanism in the form of a helicoidal rod connected to the piston, the head of which has spring-loaded dogs and is mounted in a ratchet wheel, fixed in the cylinder, the ratchet wheel is made in the form of an outer and inner cage separated by an annular gap, while elastically damping material is placed in the annular gap. In addition, the outer casing on the inner surface is made with grooves in which stops are mounted for engaging with an elastic damping material, which is placed in longitudinal grooves formed on the outer surface of the inner casing. At the same time, polyurethane is used as an elastic damping material.

Сопоставление с прототипом показывает , что данный перфоратор отличаетс наличием новых признаков. Таким образом, он соответствует критерию изобретени новизна .Comparison with the prototype shows that this hammer drill is characterized by the presence of new features. Thus, it meets the criteria of the invention of novelty.

Сравнение предлагаемого решени с другими техническими решени ми показывает , что широко известны упругие муфты, соедин ющие электродвигатель с редуктором , выполненные в виде внутренней и наружной обойм, соединенных с помощью эластичных пальцев. Данные муфты предназначены дл защиты электродвигател при заклинивании редуктора за счет разрушени пальцев и нарушени , тем самым, св зи электродвигател с редуктором. При этом во врем нормального режима работы данные муфты гас т возможные крутильные колебани . Однако, при введении упругой св зи в виде упругодемпфирующего материала в храповое колесо перфоратора в совокупности с другими признаками данные элементы про вл ют новые свойства, а именно, предотвращение заклинивани поршн на шлицах геликоидального стержн при его возвратно-поступательных движени х за счет возникающих крутильных колебаний геликоидального стержн на уп- ругодемпфирующей св зи, помещенной в кольцевом зазоре между внутренней и наружной обоймами храпового колеса, что приводит к устранению реактивных сил, воздействующих на корпус. Это позвол ет сделать вывод в соответствии техническогоComparison of the proposed solution with other technical solutions shows that elastic couplings connecting the electric motor to the gearbox, made in the form of inner and outer cages connected by elastic fingers, are widely known. These couplings are intended to protect the electric motor when the gearbox is jammed by breaking fingers and thereby interrupting the communication of the electric motor with the gearbox. Moreover, during normal operation, these couplings damp out possible torsional vibrations. However, when elastic coupling in the form of an elastic-damping material is introduced into the ratchet wheel of a perforator, in combination with other features, these elements exhibit new properties, namely, preventing piston jamming on the slots of the helicoidal rod during its reciprocating movements due to torsional vibrations a helicoidal rod on an elastic-damping coupling placed in an annular gap between the inner and outer rings of the ratchet wheel, which leads to the elimination of reactive forces, the impact people on the body. This allows us to conclude in accordance with the technical

решени критерию изобретени существенные отличи .significant differences in solving the criteria of the invention.

На фиг, 1 изображен общий вид предлагаемого перфоратора; на фиг. 2 - храповое 5 колесо.In Fig, 1 shows a General view of the proposed punch; in FIG. 2 - ratchet 5 wheel.

Перфоратор включает корпус, состо щий из ствола 1 с буксой 2 и цилиндра 3 с поршнем 4, воздухораспределительный механизм 5, механизм поворота в виде св зан0 ного с поршнем 4 геликоидального стержн 6, головка 7 которого имеет подпружиненные пружинами 8 собачки 9 и установлена в храповом колесе 10, закрепленном в цилиндре 3. Храповое колесо 10 выполнено в видеThe hammer drill includes a housing consisting of a barrel 1 with a axle box 2 and a cylinder 3 with a piston 4, an air distribution mechanism 5, a rotation mechanism in the form of a helicoidal rod 6 connected to the piston 4, the head 7 of which has spring-loaded springs 8 of the dog 9 and is mounted in a ratchet a wheel 10 fixed in the cylinder 3. The ratchet wheel 10 is made in the form

5 разделенных кольцевым зазором 11, аксиально расположенных наружной 12 и внутренней 13 обойм. При этом в кольцевом зазоре 11 размещен упругодемпфирующий материал 14. Кроме того, наружна обойма5 separated by an annular gap 11, axially located outer 12 and inner 13 clips. While in the annular gap 11 is placed elastically damping material 14. In addition, the outer cage

0 12 на внутренней поверхности 15 выполнена с пазами 16 в которых установлены упоры 17 дл взаимодействи с упругодемпфирующим материалом 18, который помещен в продольных пазах 19, выполненных на на5 ружной поверхности 20 внутренней обоймы 13. При этом в качестве упругодемпфирующего материала 14 и 18 использован полиуретан .0 12 on the inner surface 15 is made with grooves 16 in which the stops 17 are mounted for interacting with the elastic damping material 18, which is placed in the longitudinal grooves 19 made on the outer surface 20 of the inner casing 13. Polyurethane is used as the elastic damping material 14 and 18 .

Предлагаемый перфоратор работаетThe proposed hammer drill works

0 следующим образом.0 as follows.

Под действием сжатого воздуха, поступающего через воздухораспределительный механизм 5 в рабочие камеры цилиндра 3, поршень 4 совершает возвратно-поступа5 тельное движение, соверша удары по буровой штанге и сообща ей вращательное движение при обратном ходе при помощи механизма поворота. При этом во врем обратного хода (после нанесени удара по бу0 ровой штанге) поршень 4 находит на геликодиальный стержень 6, заставл его вращатьс . Однако, при этом собачки 9 вход т в зацепление с зубь ми внутренней обоймы 13 храпового колеса 10, предотвра5 ща вращение геликоидального стержн 6, что вызывает вращение самого поршн 4 на шлицах геликоидального стержн 6. Данное вращение поршн 4 передаетс с помощью буксы 2 на буровую штангу. Одновременно при поступательно-поворотном движенииUnder the action of compressed air entering through the air distribution mechanism 5 into the working chambers of the cylinder 3, the piston 4 performs a reciprocating motion, striking the drill rod and imparting rotational motion to it during the reverse stroke using the rotation mechanism. At the same time, during the return stroke (after striking the drill rod), the piston 4 locates on the helicodial rod 6, causing it to rotate. However, the dogs 9 engage with the teeth of the inner race 13 of the ratchet wheel 10, preventing the rotation of the helicoid rod 6, which causes the piston 4 to rotate on the splines of the helicoid rod 6. This rotation of the piston 4 is transmitted by the axle box 2 to the drill the barbell. Simultaneously with translational-rotational movement

0 поршн 4.относительно геликоидального стержн 6 возникают радиальные силы, вызывающие крутильные колебани геликоидального стержн 6 и внутренней обоймы 13 относительно наружной обоймы 12 на упру0 годемпфирующем материале 14. Данные крутильные колебани геликоидального стержн 6 предотвращают заклинивание поршн 4 на шлицах геликоидального стержн б и возникновение продольной реактивной силы, воздействующей со стороны геликоидального стержн 6 на корпус, что приводит, тем самым, к исключению одного из источников продольных колебаний.0 piston 4. with respect to the helicoidal rod 6, radial forces arise that cause torsional vibrations of the helicoidal rod 6 and the inner race 13 relative to the outer race 12 on the elastic damping material 14. These torsional vibrations of the helicoidal rod 6 prevent the piston 4 from sticking to the splines of the helicoidal longitudinal rod and reactive force acting from the side of the helicoidal rod 6 on the housing, which leads, thereby, to the exclusion of one of the sources of longitudinal vibrations.

При этом передача крут щего момента от поршн 4 буксе 2 происходит за счет того, с помощью упоров 17 внутренн 13 и наружна 12 обоймы храпового колеса 10 вступают в жесткое взаимодействие, преп тству вращению геликоидального стер- жн 6.In this case, the transmission of torque from the piston 4 to the axle box 2 occurs due to the fact that, using the stops 17, the inner 13 and outer 12 cages of the ratchet wheel 10 enter into rigid interaction, preventing the rotation of the helicoidal rod 6.

Таким образом, предлагаемый перфоратор с введенной упругодемпфирующей св зью в храповое колесо позвол ет снизить уровень продольной вибрации в 2 ра- за, а поперечной в 1,5 раза, тем самым, повысить надежность работы и долговечность перфоратора при улучшении условий труда горнорабочих.Thus, the proposed perforator with an elastic-damping coupling inserted into the ratchet wheel allows to reduce the longitudinal vibration level by 2 times and the transverse one by 1.5 times, thereby increasing the reliability and durability of the perforator while improving the working conditions of miners.

Claims

1. The hammer drill, comprising a housing consisting of a barrel with a axle box and a cylinder with a piston, an air distribution mechanism, a rotation mechanism in the form of a connected

helical rod with a piston, the head of which has spring-loaded dogs and is mounted in a ratchet wheel fixed in the cylinder, distinguished by the fact that, in order to increase the reliability and durability by reducing the longitudinal and transverse vibration of the housing, the ratchet wheel is made in in the form of an axially located outer and inner cage separated by an annular gap, while elastically damping material is placed in the annular gap.

2. A punch according to claim 1, characterized in that the outer casing on the inner surface is made with grooves in which stops are mounted for engaging with the elastic damping material, which is placed in longitudinal grooves made on the outer surface of the inner casing.

3. Punch according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that polyurethane is used as an elastic damping material.

Phage 1

FIG. 2