RU2038474C1 - Перфоратор - Google Patents
Перфоратор Download PDFInfo
- Publication number
- RU2038474C1 RU2038474C1 RU93007919A RU93007919A RU2038474C1 RU 2038474 C1 RU2038474 C1 RU 2038474C1 RU 93007919 A RU93007919 A RU 93007919A RU 93007919 A RU93007919 A RU 93007919A RU 2038474 C1 RU2038474 C1 RU 2038474C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- profile
- groove
- perforator
- arc
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении шпуров и скважин. Для повышения ударной мощности и износостойкости перфоратора лабиринтные канавки поршня выполнены в виде профиля, донная часть которого образована дугой окружности, переходящей в наклонную под острым углом к оси поршня переднюю часть профиля, а задняя часть профиля представляет собой прямую, перпендикулярную к оси поршня. Глубина канавки равна диаметру дуги окружности донной части профиля. Диаметр дуги окружности донной части профиля канавок и расстояние от кромки поршня до первой канавки и между канавками выбирают оптимальным, зависящим от величины зазора между поршнем и цилиндром. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к перфораторам для бурения шпуров и скважин.
Известна конструкция перфоратора, включающая в себя ударно-поршневую группу, состоящую из поршня и цилиндра [1]
Недостатком этой конструкции является отсутствие уплотнений между поршнем и цилиндром, что приводит к непроизводительным утечкам сжатого воздуха и снижению ударной мощности перфоратора.
Недостатком этой конструкции является отсутствие уплотнений между поршнем и цилиндром, что приводит к непроизводительным утечкам сжатого воздуха и снижению ударной мощности перфоратора.
Наиболее близким к предлагаемому является перфоратор, содержащий корпус, цилиндр, поршень, буксу, направляющую втулку и механизм воздухораспределения, в котором головка поршня выполнена с лабиринтными канавками, а цилиндр и направляющая втулка с радиальными отверстиями [2]
При работе перфоратора сжатый воздух из каналов в корпусе попадает к системе радиальных отверстий и обеспечивает центрирование поршня относительно оси цилиндра. Однако воздух из системы радиальных отверстий поступает одновременно в камеры прямого и обратного ходов. Из-за разности давлений скорость поступления воздуха в камеру с меньшим давлением будет возрастать. Это увеличивает противодавление, которое должен преодолеть поршень, совершая рабочий ход, и, следовательно, уменьшает в конечном счете ударную мощность перфоратора.
При работе перфоратора сжатый воздух из каналов в корпусе попадает к системе радиальных отверстий и обеспечивает центрирование поршня относительно оси цилиндра. Однако воздух из системы радиальных отверстий поступает одновременно в камеры прямого и обратного ходов. Из-за разности давлений скорость поступления воздуха в камеру с меньшим давлением будет возрастать. Это увеличивает противодавление, которое должен преодолеть поршень, совершая рабочий ход, и, следовательно, уменьшает в конечном счете ударную мощность перфоратора.
Большое количество лабиринтных канавок, выполненное на головке поршня, ухудшает герметичность соединения. Максимальное гидравлическое сопротивление могут создать канавки лишь определенного поперечного сечения при некоторых оптимальных размерах, зависящих от величины зазора между поршнем и цилиндром и отстоящих друг от друга на определенном расстоянии.
Целью изобретения является повышение ударной мощности и износостойкости перфоратора за счет улучшения герметичности соединения ударно-поршневой группы перфоратора.
Для достижения этого технического результата в известном перфораторе, включающем корпус, цилиндр, поршень, головка которого выполнена с лабиринтными канавками, буксу и механизм воздухораспределения, лабиринтные канавки выполнены в виде профиля, донная часть которого образована дугой окружности, переходящей в наклонную под острым углом к оси поршня переднюю часть профиля и прямолинейную перпендикулярную к оси поршня заднюю часть профиля, при этом глубина канавок равна диаметру дуги донной части профиля. Донная часть профиля лабиринтных канавок выполнена дугой окружности, диаметр которой равен 4-5-кратному допустимому зазору между поршнем и цилиндром перфоратора. Расстояние от кромки поршня до первой канавки и между канавками должно быть не менее 40 допустимых зазоров между поршнем и цилиндром перфоратора.
Такое выполнение лабиринтных канавок создает максимальное гидравлическое сопротивление и повышает герметизацию соединения поршень-цилиндр.
При выполнении донной части профиля канавок дугой окружности, диаметр которой меньше 4- или больше 5-кратной допустимой величины зазора между поршнем и цилиндром, в пространстве между поршнем и цилиндром ухудшается эффект уплотнения рабочей среды, что не способствует повышению герметизации соединения ударно-поршневой группы.
Если расстояние от кромки поршня до первой канавки и между канавками будет меньше 40 допустимых зазоров между поршнем и цилиндром перфоратора, то снижается завихрение уплотняемой среды, что аналогично работе изношенного поршня. Это подтверждается экспериментами, проведенными на моделях ударно-поршневой группы перфоратора в лабораторных условиях.
Повышение износостойкости деталей пары трения поршень-цилиндр обеспечивается профилем канавок головки поршня.
На фиг.1 изображен предлагаемый перфоратор, продольный разрез; на фиг.2 узел I на фиг.1.
Перфоратор включает в себя корпус 1, цилиндр 2, поршень 3, головка которого выполнена с лабиринтными канавками 4, буксу и механизм воздухораспределения (не показаны).
Профиль лабиринтной канавки 4 в донной части 5 образован дугой окружности диаметром d, которая переходит в наклонную под острым углом к оси поршня переднюю часть 6 профиля и прямолинейную перпендикулярную к оси заднюю часть 7 профиля канавки. При этом диаметр d дуги донной части 5 профиля равен 4-5-кратному допустимому зазору 8 между поршнем 3 и цилиндром 2 перфоратора, а глубина канавки 4 равна диаметру d дуги донной части 5 профиля. Причем расстояние от кромки поршня до первой канавки и между канавками должно быть не менее чем 40 допустимых зазоров между поршнем 3 и цилиндром 2 перфоратора.
Герметизацию ударно-поршневой группы перфоратора осуществляют следующим образом.
При прямом ходе поршня 3 сжатый воздух из камеры 9 с высоким давлением стремится перетечь в камеру 10 с низким давлением. При этом струя воздуха, входя в лабиринтную канавку, расширяясь, отклоняется по наклонной передней части 6 профиля к донной части 5 и закручивается циркуляционным течением, увлекая воздушные массы из окружающей среды. При ограниченных осевых размерах канавки 4 частицы уплотняемой среды проходят гораздо больший путь, следовательно, возникает большая потеря кинетической энергии.
Циркуляционное течение заставляет частицы воздуха, поступающие в следующий зазор, предварительно повернуться на угол, близкий к 180о, что вызывает дополнительные потери кинетической энергии и повышает эффективность уплотнения.
Выполнение плавных переходов между передней 6, донной 5 и задней 7 частями профиля лабиринтной канавки 4 обеспечивает минимальные потери на трение и износ поверхности поршня.
Кроме того, лабиринтные канавки 4, выравнивая давление в кольцевом зазоре, способствуют центрированию поршня 3 в цилиндре 2 перфоратора и значительно снижают силу трения. Канавки уменьшают опасность заклинивания при работе на загрязненном сжатом воздухе.
Таким образом перфоратор с заявляемым профилем лабиринтных канавок обеспечивает создание наиболее крупного, а следовательно, наиболее энергоемкого одиночного вихря, что обеспечивает наиболее эффективную передачу энергии от вихря к уплотняемой среде.
Выполнение передней части профиля наклонной под острым углом к оси поршня обеспечивает эффективное прилипание потока уплотняемой среды к поверхности этой части профиля и плавное изменение направления и величины его скорости.
Лабиринтные уплотнения такого профиля, выполненные на поршне перфоратора, обеспечивают повышение герметизации соединения поршень-цилиндр, что приводит к увеличению ударной мощности и износостойкости перфоратора без применения каких-либо дополнительных средств. Большие перепады давления увеличивают технико-экономическую эффективность перфоратора.
Claims (3)
1. ПЕРФОРАТОР, включающий корпус, цилиндр, поршень, головка которого выполнена с лабиринтными канавками, буксу и механизм воздухораспределения, отличающийся тем, что лабиринтные канавки выполнены в виде профиля, донная часть которого образована дугой окружности, переходящей в наклонную под острым углом к оси поршня переднюю часть профиля, и прямолинейную перпендикулярную оси поршня заднюю часть профиля, при этом глубина канавки равна диаметру дуги окружности донной части профиля.
2. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что донная часть профиля лабиринтных канавок выполнена дугой окружности, диаметр которой равен 4 - 5-кратному допустимому зазору между поршнем и цилиндром перфоратора.
3. Перфоратор по п.1, отличающийся тем, что расстояние от кромки поршня до первой канавки и между канавками должно быть не менее 40 допустимых зазоров между поршнем и цилиндром перфоратора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93007919A RU2038474C1 (ru) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Перфоратор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93007919A RU2038474C1 (ru) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Перфоратор |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93007919A RU93007919A (ru) | 1995-05-20 |
RU2038474C1 true RU2038474C1 (ru) | 1995-06-27 |
Family
ID=20137085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93007919A RU2038474C1 (ru) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Перфоратор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2038474C1 (ru) |
-
1993
- 1993-02-03 RU RU93007919A patent/RU2038474C1/ru active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Иванов К.И. и др. Техника бурения. М.: Недра, 1978, с.45. * |
2. Авторское свидетельство СССР N 501151, кл. E 21C 3/24, 1976. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0025789B1 (en) | Rotary drill bit | |
CN109372424B (zh) | 一种连续油管用复合冲击提速钻具 | |
CN106593296B (zh) | 井下双作用提速器 | |
GB1567089A (en) | Hydraulic powered rock drill | |
RU2038474C1 (ru) | Перфоратор | |
US3491838A (en) | Valve for liquid percussion drill | |
WO1993008374A1 (en) | Wing motor | |
CN105840829A (zh) | 一种冲击旋转高压密封装置 | |
CN206458314U (zh) | 井下双作用提速器 | |
EP0043291B1 (en) | Improved fluid operated hammer | |
CN204827248U (zh) | 一种钻进冲孔两用分体式双喷嘴钻头 | |
CN113631793A (zh) | 用于冲击钻凿的岩钻头 | |
CA2161129C (en) | Rock drill percussion mechanism | |
CN208106312U (zh) | 一种复合冲击钻井工具 | |
CN213807546U (zh) | 一种高风压潜孔冲击器 | |
CN115949336B (zh) | 一种气动冲击器 | |
CN218324732U (zh) | 一种潜孔冲击器 | |
CN221144309U (zh) | 一种杆部带气槽、无主风孔钻头及冲击器 | |
CN113738268B (zh) | 一种冲击凿岩设备 | |
CN214614272U (zh) | 一种液压破碎锤的缸体油路结构 | |
CN116164007B (zh) | 液压凿岩机用缓冲活塞复合衬套及液压缓冲系统 | |
SU1095003A1 (ru) | Лабиринтное уплотнение | |
CN117307017B (zh) | 内置钻头式液动冲击器 | |
CN210977276U (zh) | 一种复合式贯通液动潜孔锤 | |
CN213775231U (zh) | 交叉接头及潜孔钻进装置 |