Устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания

союз советснихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН Й НОМИТЕТ СССР РЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИГосудАРств ПО ДЕЛАМ И ЗОБРЕТЕНИЯДЕТЕЛЬСТВУ ИОАН АВТОРСКОМУ Красного Знамени зводственное объ 9134,1082,ототип(54) (57) УСТРОИСТВО ДЛЯ УДАРНОГО БУРЕНИЯ С ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, включающее корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством газа камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между кото(21) 3387966(22-03(71) Ордена Трудовогосимское агрегатное проиединение.рым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически - с полостью газовой пружины возврата и атмосферой, отличающееся тем, что, с целью повышения срока службы устройства, его ударной мощности и обеспечения безопасной смены рабочего инструмента при включенном двигателе, оно снабжено золотниковым распределителем, который установлен в соединяющем камеры рабочего и обратного ходов канале, а последняя сообщена с атмосферой через распределитель, причем в штоке ударного поршнявыполнены продольные пазы, при этом полость газовой пружины размещена в направляющей што- щ ка ударного поршня и с камерой обратного хода сообщена через продольные пазы штока.С:Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам ударного действия с приводом от двигателя внутреннего сгорания, используемым для бурения шпуров, дробления крепких пород.Известно устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включающее корпус, в полости которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен приводной поршень двигателя, приводящий в действие 1 О ударный поршень посредством газа камеры рабочего хода и в теле корпуса выполнена камера обратного хода и канал отвода газов из камеры рабочего хода, причем ударный поршень выполнен с кольцевым буртом и штоком 1 .Недостатком устройства является невысокая ударная мощность.Наиболее близким к предлагаемому является устройство для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включа ющее корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между которым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода, котораяпосредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически - с полостью газовой пружины возврата и атмосферой 2.30Недостатком известного устройства для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания является то, что вследствие соприкосновения стенок ударного поршня с горячими газами как с внутренней, так и с внешней стороны, происходит разогрев на груженных участков поршня, снижается срок службы устройства. Кроме того, из-за ограничения возможности увеличения частоты ударов, снижение массы поршня в результате размещения в нем газовой пружины приводит к уменьшению ударной мощности. Помимо этого, высока вероятность травмирования обслуживающего пресонала при замене рабочего инструмента во время работы двигателя на холостом ходу.Цель изобретения - повышение срока 45 службы устройства, его ударной мощности и обеспечение безопасной смены рабочего инструмента при включенном двигателе.Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для ударного бурения с двигателем внутреннего сгорания, включаю-щем корпус с приводным поршнем двигателя, сообщающим посредством газа камеры рабочего хода возвратно-поступательное перемещение ударному поршню, выполненному со штоком и кольцевым буртом, между которым и направляющей штока ударного поршня образована камера обратного хода, которая посредством канала с перепускным клапаном сообщена с камерой рабочего хода и периодически - с полостью газовой пружины возврата и атмосферой, устройство снабжено золотниковым распределителем, который установлен в соединяющем камеры рабочего и обратного ходов канале, а последняя сообщена с атмосферой через распределитель, причем в штоке ударного поршня выполнены продольные пазы, при этом полость газовой пружины размещена в направляющей штока ударного поршня и с камерой обратного хода сообщена через продольные пазы штока.На чертеже представлено предлагаемое устройство разрез.Устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены приводной поршень 2 и ударный поршень 3 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Ударный поршень 3 выполнен с кольцевым буртом 4, штоком 5 с продольными пазами 6 и каналом 7. Между приводным и ударным поршнями образована камера 8 рабочего хода, заполняемая рабочим газом (в данном случае топливовоздушной смесью), который воспламеняется от запальной свечи или от сжатия. Кольцевой бурт 4 и верхний торец направляющей 9, шток 5 совместно с расширенной частью корпуса 1 образуют камеру 10 обратного хода. Рабочая камера 8 и камера 1 О обратного хода сообшены между собой посредством канала 11 для отвода газов, золотникового распределителя 12 и перепускного клапана 13, встроенного в золотник распределителя 12.В теле направляющей 9 размещена газовая пружина, выполненная в виде кольцевой полости 14, сообщенная с камерой0 обратного хода посредством кольцевой канавки 15 и каналов 16, выполненных также в теле направляющей 9 и пазов 6, выполненных в штоке 5 ударного поршня 3.Устройство работает следующим образом.Под действием давления газов в камере 8 рабочего хода совершается рабочий ход приводного 2 и ударного 3 поршней. При движении ударного поршня 3 вниз канал 7 в штоке 5 перекрывается стенкой направляющей 9, газы в камере 10 обратного хода и полости 14 сжимаются, образуя упругую среду, причем, когда кромки пазов 6 перекроются кромкой 17 направляющей 9, полость 14 запирается и дальнейшеенаиболее высокое сжатие газов происходит только в камере 10 обратного хода, что останавливает ударный поршень 3 без удара о верхний торец направляющей 9, а затем энергия сжатого газа заставляет его возвратиться в исходное положение, т. е.подготовиться к следующему рабочему ходу, При этом в начальный момент действуют сжатые газы только камеры 1 О обратного1051257 Составитель Ю. Стрелов Редактор А. Власенко Техред И. Верес Корректор А. Тяско Заказ 8631/34 Тираж 603 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 43хода, а по мере выхода кромок пазов 6 выше кромки 17 направляющей 9 вступают в работу газы, сжатые в полости 14, откуда они по каналу 16 и кольцевую канавку 15 через продольные пазы 6 перетекают в камеру 10 обратного хода и дают дополнитель 5 ную энергию, возвращающую ударный поршень в исходное положение. В начальный же момент движенйя ударного поршня 3 в исходное положение перепускной канал 11 закрыт, что исключает возможность пере О текания сжатых газов из камеры 10 обратного хода в камеру 8 рабочего хода.По мере перемещения ударного поршня 3 вверх, давление сжатых газов в камере 10 и полости 14 падает, а в камере 8 рабочего хода возрастает, и когда давле 5 ние в камере 10 и полости 14 будет ниже, чем в камере 8 рабочего хода, перепускной канал 11 открывается, обеспечивая подачу газа в обратном направлении, т, е. в камеру 10 и полость 14. Для более резкого на чала перемещения ударноге поршня 3 в момент начала его рабочего хода часть газа из камеры 10 обратного хода сбрасывается через канал 7 на продувку шпура,это происходит тогда, когда канал 7 окажется выше кромки 17,При выполнении бурильных или отбой - ных работ двухпозиционный золотниковый распределитель 12 открыт, чем обеспечивается подача газ из камеры 8 рабочего хода. через канал 11 и перепускной клапан 13 в камеру 10 обратного хода. При работе на холостом ходу или при смене рабочего инструмента золотниковый распределитель 12 закрыт. за счет чего перекрыт доступ рабочего газа из камеры 8 в камеру 10, которая в этот момент сообщена с атмосферой. Ударный поршень 3 останавливается вместе с ним останавливается механизм вращения инструмента, а двигатель устройства продолжает работать на малых оборотах, т,е. на холостом ходу.При использовании предлагаемого устройства обеспечивается безопасная замена рабочего инструмента при включенном двигателе, так как обгонная муфта вращения инструмента и ударный поршень находятся в состоянии покоя. Кроме того, путем улучшения теплового режима увеличивается мощность и долговечность устройства,