SU647446A1 - Перфоратор дл бурени горных пород - Google Patents

Description

. ...

Изобретение относитс  к горной промышленности , а именно к перфораторам дл  бурени  горных пород; оно может примен тьс  при разработке месторождений полезных ископаемых, при проходке туннелей дл  бурени  шпуров и скважин в породах различной крепости.

Известен перфоратор дл  бурени  горных пород, включающий поршень-ударник; воздухораспределитель , имеющий отверстие и проточки, сообщенные через переключатель с магистралью сжатого воздуха каналами, один из которых сообщен с рабочими полост ми вращател  а другой - с его холостыми полост;5ми; переднюю и заднюю головку; буродержатель и вращатель.с ротором и статором и храповым механизмом 1.

Указанный перфоратор работает в режиме ударно-поворотного бурени  и поэтому эффективно может быть использован только в узком диапазоне характеристик горных пород .

Наиболее к описываемому изобретению по технической сущности и дости- -. гаемому эффекту  вл етс  перфоратор дл  бурени  горных пород, включающий корпус, поршень-ударник с проточкой, вращатель;

со статором и ротором, образующи ми рабочие и холостые полости, воздухораспределитель с переключателем, кольцевыми проточками -И воздухоподвод щими,каналами, сообщающими рабочие полости вращател  с

сетью Сжатого воздуха через проточку поршн -ударника 2.

Указанный перфоратор осуществл ет поворот бурового инструмента только в конце пр мого ход  порщн -ударника и работает в режиме ударно-поворотного бурени , а

поэтому может быть эффективно использован только в узком диапазоне характеристик горных пород, который не захватывает породы средней крепости, в зкие и крепкие абразивные породы.

.Целью изобретени   вл етс  повыщение скорости бурени  пород различной крепости путем избирательного установлени  ударноповоротного или ударнб-вращательного режимов работы в зависимости от крепости Породы.

Цель достигаетс  тем, что 6 воздухораспределителе выполнены дополнительные каналы сообщающие рабочие полости вращател  с сетью сжатого воздуха, а в теле статора сделан дополнительный канал, сообщающий холостые полости вращател  с атмосферой или с сетью сжатого воздуха дл  реверсивного вращени  бура. На фиг. I изображен частичный продольный разрез перфоратора, работающего в режиме ударно-поворотного бурени  с поворотом бура в конце пр мого хода поршн ударника; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг., 1; на фиг. 3 - частичный продольный разрез перфоратора, работающего в режиме ударно-поворотного бурени  с поворотом бура в конце обратного хода поршн -ударника; на фиг. 4 - частичный продольный разрез перфоратора, работающего в режиме ударно-вращательного бурени . Перфоратор состоит из ударного узла 1, передней головки 2, задней головки 3 и врашател  4, которые ст нуты ст жными болта .ми 5. В передней части ударного узла 1 размещен воздухораспределитель 6, в котором установлен переключатель 7с центральным отверстием 8 и пазом 9. Центральное отверстие 8 через трубопровод 10 и канавку 11 крана 12 соединено с источником сжатого воздуха. В воздухораспределителе 6 выполнены дополнительные каналы 13, 14 и 15, которые герметично разделены друг от друга поверхностью переключател  7. Каждый из дополнительных каналов 13, 14 и 15 может быть соединен через паз 9 переключател  7 с центральным отверстием 8. В воздухораспределителе 6 имеютс  каналы 16 и 17,- герметично изолированные друг от друга и соединенные с кольцевой проточкой 18, котора  выполнена на переднем торце воздухораспределител  6 и плотно контактирует с задним торцом вращател  4. Вращатель 4 содержит статор 19 с продольными пазами, внутри которых установлены подпружиненные лопатки 20, и расположенный внутри статора 19 ротор 21 кулачкового профил . Кулачки имеют контакт с цилиндрической поверхностью статора 19. В свою очередь, подпружиненные лопатки 20 статора 19 контактируют с кулачковой поверхностью ротора 21. В результате имеетс  равное количество рабочих полостей 22 и холостых полостей 23 вращател  .4. Рабочие полости 22 соединены с кольцевой проточкой 18 каналами 24. К холостым полост м 23 подведены каналы 25, которые св заны с кольцевой проточкой 26, выполненной на заднем торце передней головки 2. Кольцева  проточка 26 соединена через отверстие 27 статора 19, трубопровод 28 и канавку 29 крана 12 с атмосферой. Рабочие полости 22 вращател  4 могут соедин тьс  с магистралью сжатого воздуха: только в конце пр мого хода поршн ударника 30 (см. фиг. 1), когда выточка 31 поршн -ударника 30 св зывает дополнительный канал 13 с каналом 16, а паз 9 переключател  7 соединен с дополнительным каналом 13 воздухораспределител  6; только в конце обратного хода поршн ударника 30 (см. фиг. 3), когда выточка 31 поршн -ударника 30 св зывает дополнительный канал 14 с каналом 17, а паз 9 переключател  7 соединен с дополнительным каналом 14; посто нно (см. фиг. 4), когда паз 9 переключател  7 соединен с .дополнительным каналом 15 воздухораспределител  6. В переднюю головку 2 соосно с порщнемударником 30 установлен хвостовик 32, имеющий св зь с ротором 21 вращател  4. Передн   часть хвостовика 32 проходит через центральное отверстие буродержател  33, который закреплен на передней головке 2, и в буродержателе 33 расположен амортиза-. тор 34. К задней головке 3 подключен патрубок 35 центральной промывки усть  скважины . При включении, перфоратора (с.м. фиг. 1) сжатый воздух поступает в заднюю |-оловку 3 и с помощью помешенной в ней клапанной коробки подаетс  в ударный узел 1. Под действием сжатого воздуха порщень-ударник 30 совершает возвратно-поступательное движение и наносит в конце рабочего хода удары по ограниченному буртиком хвостовику 32. Хвостовик 32 удерживаетс  в передней головке 2 буродержателем 33, который в рабочем положении фиксируетс  пружиной 36. Отдельно от ударного узла 1 сжатый воздух подводитс  к крану 12, который с помощью канавок 11 и 29 соедин ет рабочие полости 22 и холостые полости 23 вращател  4 или с магистралью, или с атмосферой . Вращатель 4 может работать в двух режимах: в ударно-поворотном и удар о-вра}Дательном . дарно-поворотныи режим делитс  на два вида:. поворот хвостовика 32 осуществл етс  в конце пр мого хода поршн -ударника 30 (см. фиг. 1); поворот хвостовика 32 осуцдествл етс  в конце обратного хода поршн -ударника 30 (см. фиг. 3).Перфоратор в каж.цом режиме работает следуюшим образом. Дл  осуществлени  поворота хвостовика 32 в конце пр мого хода поршн -ударника 30 переключатель 7 повернут так, что паз 9 соедин етс  с дополнительным каналом 13. Сжатый воздух из магистрали подаетс  через канавку 11 крана 12 и трубопровод 10 в центральное отверстие 8 переключател  7, далее - через паз 9, дополнительный канал 13 воздухораспределител  6, выточку 31 поршн -ударника 30 и каналы 16 воздухораспределител  6 в кольцевую проточку 18, а через каналы 24 статора 19 - в рабочие полости 22 вращател  4. Под действием сжатоговоздуха ротор 21 осуществл ет импульсный поворот по часовой стрелке на опредеенный угол за каждый двойной ход поршн ударника 30 и передает вращение св занному с ротором 21 хвостовику 32. В это врем  отработанный воздух из холостых полостей 23 вращател  4 через каналы 25 статора 19, проточку 26 передней головки 2, Ьтверстие 27 статора 19, трубопровод 28 и канавку 29 крана 12 выходит в атмосферу. Дл  поворота хвостовика 32 в конце обратното хода порщн -ударника 30 сжатый воздух из магистрали подаетс  через канавку 11 крана 12 и трубопровод 10 в центральное отверстие 8 переключател  1. В это врем  переключатель 7 повернут так, что паз. 9 соединен с дополнительным каналом 14. Далее сжатый воздух через паз 9 переключател  7, дополнительный канал 14 воздухораспределител  6, выточку 31 поршн ударника 30 и каналы 17 поступает в кольцевую проточку 18 воздухораспределител  6, .а через каналы 24 статора 19 - в рабочие полости 22 вращател  4. Под действием сжатого воздуха ротор 21 и св занный с ним хвостовик 32 осуществл ют поворот на некоторый угол по часовой стрелке за каждый двойной ход поршн -ударника 30. Отработанный воздух из холостых полостей 23 вращател  4 выходит в атмосферу.

Дл  посто нного вращени  хвостовика 32 переключатель 7 повернут так, что паз 9 соедин ет центральное отверстие 8 переключател  7 с дополнительным каналом15 воздухораспределител  6 (см. фиг. 4). Сжатый воздух из магистрали через канавку 11 крана 12, трубопровод 10, центральное отверстие 8 переключател  7, паз 9, дополнительный канал 15, кольцевую проточку 18 воздухораспределител  6 и каналы 24 статора 19 поступает в рабочие полости 22 вращател  4. Под действием сжатого воздуха ротор 21 и св занный с ни.м хвостовик 32 осуществл ют вращение по часовой стрелке. Из холостых полостей 23 вращател  4 отработанный воздух выходит в атмосферу.

Дл  реверсивного вращени  хвостовика 32 кран 12 должен быть повернут на 90°. В результате поворота крана 12 канавка 11

соедин ет магистраль сжатого -воздуха с трубопроводом 28, а канавка 29 - трубопровод 10 с атмосферой. Сжатый воздух поступает в холостые полости 23 вращател  4, а отработанный воздух из рабочих полостей 22 вращател  4 выходит в атмосфеРУПрименение предлагаемого перфоратора позвол ет бурить каждую конкретную горную породу иЛи руду в оптимальном дл  нее режиме, что повышает техническую скорость бурени  на 30-бО /о; в крепких абразивных породах стойкость буровых коронок увеличиваетс  в 1,5-2 раза, что, в итоге, увеличивает производительность бурени  на 25-40%.гФормула изобретени 

i

Перфоратор дл  бурени  горных пород, включающий корпус, порщень-ударник с проточкой , вращатель со С1;атором и ротором, образующими рабочие и холостые полости, воздухораспределитель .с переключателем, кольцевыми проточками и воздухоподвод  щими каналами, сообщающими рабочие полости вращател  с сетью сжатоговоздуха через проточку порщн -ударника, отличающийс  тем, что, с целью повышени  скорости бурени  пород различной крепости путем избирательного установлени  ударно-поворотного или ударно-вращательного режимов работы в зависимости от крепости породы, в теле воздухораспределител  выполнены дополнительные каналы, сообщаю цие рабочие полости вращател  с сетью сжатого воздуха, а в теле статора выполнен дополнительный канал, сообщающий холостые полости вращател  с атмосферой или с сетью сжатого воздуха дл  реверсивного вращени  бура.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 209365, кл. Е 21 С 3/04, 1965.

2.Авторское свидетельство № 335374, кл. Е 21 С 3/04, 1971.