SU983266A1

SU983266A1 - Перфоратор с независимым вращением инструмента

Info

Publication number: SU983266A1
Application number: SU803009753A
Authority: SU
Inventors: Иосиф Владимирович Неймирко; Анатолий Егорович Борисенко; Борис Григорьевич Бовдуй; Евгений Андреевич Шаповалов; Виктор Прокофьевич Татаренко
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Конструкторский Институт Горнорудного Машиностроения
Priority date: 1980-12-01
Filing date: 1980-12-01
Publication date: 1982-12-23

Description

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к перфораторам с независимым вращением инструмента, используемым для бурения взрывных скважин и шпуров.

Известен перфоратор с независимым вращением инструмента, включающий ударный'меха- 5 нйзм с поршнем—ударником и механизмом воздухораспределения, вращатель и эластичный элемент гашения обращенной волны [ 11.

Недостатком данного перфоратора является то, что , вследствие отсутствия упругой по душ- ^,0ки перед эластичным элементом гашения отраженной волны, происходит значительный износ элемента и последующий выход этого элемента из строя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является перфоратор с независимым вращением инструмента, включающий шпиндель, ударный; механизм с направляющей втулкой, поршнемударником и механизмом воздухораспределения, планетарный вращатель со статором, между крышками которого размешен ротор (2].

Недостатком известного перфоратора является то, что в процессе эксплуатации происходит постепенное уменьшение величины зазора между крышками статора, приводящее к увеличению вероятности заклинивания ротора и выходу вращателя из строя.

Целью изобретения является увеличение срока службы вращателя за счет уменьшения вероятности заклинивания ротора между крышками статора.

Эта цель достигается гем, что перфоратор с независимым вращением инструмента, содержащий шпиндель, ударный механизм с направляющей втулкой, поршнем—ударником и механизмом воздухораспределения, планетарный вращатель со статором, между крышками которого размещен ротор, снабжен ступенчатой подвижной втулкой и ограничительным упругим элементом, который выполнен в виде пневматической пружины и эластичного кольца, причем ступенчатая подвижная втулка установлена между шпинделем и направляюшей втулкой, а упругий элемент размещен между направляющей и ступенчатой втулками.

'983266

На фиг. 1 показан перфоратор,, йид сбоку, разрез; на фиг. 2 — место сопряжения статора с задней крышкой и ротором, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - сопряжение статора с передней крышкой и ротором, узел И на фиг. 1.

Вращатель представляет собой планетарный пневмодвигатель, включающий статор 1, ротор 2, устройство 3 для воздухораспределения, шпиндель 4 и хвостовик 5.

Ротор 2 пневмодвигателя выполнен в виде . шестерни, эксцентрично расположенной относительно оси перфоратора, и совершает планетар ное движение, а статор 1 представляет собой шестерню с внутренними зубцами в виде проворачивающихся роликов. Зубчатый венец стагора имеет на один зубец больше, чем венец ротора. Рабочие полости двигателя образуются зубцами статора и ротора.

Ударный механизм состоит из направляющей втулки 6, с помощью которой он соединен с вращателем, цилиндра 7, поршня-ударни-. ка 8 и головки 9, содержащей механизм воздухораспределения и служащей для подвода сжатого воздуха и промывочной жидкости. 25

В направляющей втулке 6 установлена подвижная ступенчатая втулка 10 и ограничительный упругий элемент в виде кольца И из эластичного материала и пневматической пружины, образованной полостью 12. Поступление ₃q сгажого воздуха в полость 12, образованную корпусом 13 и ступенчатой втулкой 10, осуществляется через канал 14. Торцовые крышки задняя 15 и передняя 16 — вместе со статором 1 образуют замкнутую полость. Хвостовик 5 снабжен буртиком 17, передающим осевое усилие подачи на буровой инструмент.

Работает перфоратор с независимым вращением бурового инструмента следующим образом.

Вначале сжатый воздух по каналам, выполненным в задней крышке 15, попадает через воздухораспределительное устройство в полость, образованную задней 15 и передней 16 крышками, статором 1,; и наружной поверхностью ротора 2. При этом ротор 2 начинает гипоциклоидное движение, опираясь своими зубьями ⁴⁵о ролики статора 1, приводит во вращение шпиндель 4 и соединенный с ним радиальными выступами хвостовик 5 и буровой инструмент.

Затем воздух подается в головку 9, откуда попадает в ударный механизм, поршень-ударник ⁵⁰8 совершает в цилиндре 7 возвратно-поступательное движение и наносит удары по торцу хвостовика 5 и буровому инструменту: Проис4 ходит бурение горной породы. Но после каждого удара по буровому инструменту значительная часть ударной энергии -- в отдельных циклах до 40% — возвращается обратно при отско5 ке бурового инструмента от забоя. Обратный удар передается буртиком 17 хвостовика 5 шпинделю 4, поджатому в крайнее переднее положение ступенчатой втулкой 10. Шпиндель 4 от обратного удара инструмента смешает 10 ступенчатую втулку 10 влево, преодолевая сопротивление воздуха и пневматической пружины в виде полости 12, и затем, после контакта втулки 10 с кольцом 11 движение влево прекращается. Таким образом, энергия обратно,5 го удара расходуется на сжатие воздуха в полости 12 с помощью ступенчатой втулки 10 и на деформацию кольца 11 из эластичного материала. На вращатель передается существенно ослабленный толчок, снижая таким образом 20 генерацию продольных колебаний вращателя уменьшая вероятность расклепывания горцов статора 1 и обеспечивая постоянный зазор между крышками 15 и 16.

Использование изобретения позволяет повысить ресурс вращателя за счет уменьшения интенсивности продольных колебаний статора.

Claims

Изобретение относитс к горной промышленности , в частности к перфораторам с независимым вращением инструмента, используемым дл бурени взрывных скважин и шпуров. Известен перфоратор с независимым вращением инструмента, включающий ударныймеханизм с поршнем-ударником и механизмом воз духораспределени , вращатель и эластичный элемент гашени обращенной волны 1 . Недостатком данного перфоратора вл етс то, что , вследствие отсутсгви упругой подуш ки перед эластичным элементом гашени отраженной волны, происходит значительный износ элемента и последующий выход этого элемента из стро . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату вл етс перфоратор с независимым вращением инструмента, включающий шпиндель, ударши механизм с направл ющей втулкой, поршнемударником и механизмом воздухораспределени планетарный вращатель со статором, между крышками которого размещен ротор 2. Недостатком известного перфоратора гвл етс го, что в процессе эксплуатации происходит постепенное уменьшение величины зазора между крыщками статора, привод щее к увеличению веро тности заклинивани ротора и выходу вращател из стро . Целью изобретени вл етс увеличение срока службы вращател за счет уменьшени веро тности заклинивани ротора между крыщками статора. Эта цель достигаетс тем, что перфоратор с независимым вращением инструмента, содержаший илшндель, ударный механизм с направл ющей втулкой, порщнем-ударником и механизмом воздухораспределени , планетарный вращатель со статором, между крышками которого размещен ротор, снабжен ступенчатой подвижной втулкой и ограничителып 1м упругим элементом, который выполнен в виде пневматической пружины и эластичного кольца, причем ступенчата подвижна втулка установлена между шпинделем и направл ющей втулкой , а упругий эле,мент. размещен между направл ющей и ступенчатой втулками. На фиг. 1 показан перфоратор,, йид сбоку разрез; на фиг. 2 - место сопр жени статора с задней крыигкой и ротором, узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - сопр жение статора с передней крышкой и ротором, узел П на фнг. 1. Вращатель представл ет собой планетарный пневмодвигатель, включающий статор 1, ротор 2, устройство 3 дл воздухораспределени , шпиндель 4 и хвостовик 5. Ротор 2 пневмодвигател выполнен в виде . шестерни, эксцентрично расположенной относительно оси перфоратора, и совершает планетарное движение, а статор 1 представл ет собой шестерню с внутренними зубцами в виде проворачиваюшихс роликов. Зубчатый венец статора имеет на один зубец больше, чем венец ротора. Рабочие полости двигател образуютс зубцами статора и ротора. Ударный механизм состоит из направл юшей втулки 6, с помощью которой он соединен с вратцагелем, цилиндра 7, поршн -ударника 8 и головки 9, содержащей механизм воздухораспределени и служащей дл подвода сжатого воздуха и промывочной жидкости. В направл ющей втулке 6 установлена подвижна ступенчата втулка 10 и ограничительный упругий элемент в виде {сольца 11 из эластичного материала и пневматической пружи ны, образованной полостью 12. Поступление стажого воздуха в полость 12, образованную Корпусом .13 и ступенчатой втулкой 10, осуществл етс через канал 14. Торцовые крышки задн 15 и передн 16 - вместе со статором 1 образуют замкнутую полосгь. Хвостовик 5 снабжен буртиком 17, передающим осевое усилие подачи на буровой инструмент. Работает перфоратор с независимым вращением бурового инструмента следующим образом Вначале сжатый воздух по каналам, выполненным в задней крышке 15, попадает через воздухораспределительное устройство в полость образованную задней 15 и передней 16 крышками , статором In и наружной поверхностью ротора 2. При этом ротор 2 начинает гиподаклоидное движение, опира сь своими зубь м о РОЛИКИ статора 1, приводит во вращение шпиндель 4 и соединенный с ним радиальными выступами хвостовик 5 и буровой инстру5(1ент. Затем воздух подаетс в головку 9. откуда попадает в ударный механизм, поршень-ударни 8 совершает в цилиндре 7 возвратно-поступательное движение и наносит удары по торцу хвостовика 5 и буровому инструменту: ПроисХОДИТ бурение горной породы. Но после каждого удара по буровому инструменгу значительна часть ударной энергии -- в отдельных циклах до 40% - возвращаегс обратно при отскоке бурового инструмента от забо . Обратный удар передаетс буртиком 17хвостовика 5 шпивделю 4, поджатому в крайнее переднее положение ступенчатой втулкой 10. 111пиндел1 4 от обратного удара инструмента смешает ступенчатую втулку 10 влево, преодолева сопротивление воздуха и пневматической пружины в виде полости 12, и затем, после контакта втулки 10 с кольцом 11 движение влево прекращаетс . Таким образом, энерги обратного удара расходуетс на сжатие воздуха в полости 12 с помощью ступенчатой втулки 10 и на деформацию кольца 11 из эластичного материала. На вращатель передаетс существенно ослабленный толчок, снижа таким образом генерацию продольных колебаний вращател уменьша веро тность расклепывани торнов статора 1 и обеспечива посто нный зазор между крышками 15 и 16. Использование изобретени позвол ет повысить ресурс вращател за счет уменьшени интенсивности продольных колебаний ста гора. Формула изобретени Перфоратор с независимьш вращением инструмента, содержащий шпиндель, ударный механизм с направл ющей втулкой, поршнемударником и механизмом воздухораспределени , планетарный вращатель со статором, между крышками которого размещен рогор, о т личающийс тем, что, с целью увеличени срока службы вращател за счет уменьшени веро тности заклинивани ротора между крышками статора, он снабжен ступенчатой подвижной втулкой и ограничительным упругим элементом, который выполнен в виде пневматическойпружины и эластичного кольца, причем ступенчата подвижна втулка установлена между шпинделем и направл ющей втулкой, а упругий элемент размещен между направл ющей и ступенчатой втулками. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 276854, кл. Е 21 С 1/12, 1969.
2.Авторское свидетельство СССР № 277677, кл. Е 21 С 3/04, 1966 (прототип).

Зазор 0.015 0,Q20Mfi.

Фиг. г

JL

Зазор 0.015-0.

Фт.З