Электромагнитный перфоратор

)4 1 С 31 угу; э л ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ил. 7 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ(21) 4 26085/22-03(56) Авторское свидетельство СССР 9 877626, кл. Е 21 С 3/16, 1980.Авторское свидетельство СССР Ф 167314, кл. Е 21 С 3/6, 1984.(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫИ ПЕРФОРАТОР (57) Изобретение относится к области горной пром-ти и позволяет повысить эффективность работ путем увеличения начальной скорости бойка-сердечника (БС) эа счет подачи на катушки (К) двух импульсов пульсирующего тока эа период. Перфоратор включает кожух 1, магнитопровод 2 с БС 3 внутри, К прямого 4 и обратного 5 хода, систему каналов 7 для подвода охлаждающей жидкости. Причем К 4, 5 намоЯО 1373805 А 1 таны на магнитопроводе 2 между охлаждающими ребрами 6. Перфоратор имеет также переключатель тока с однополупериодным выпрямителем и двухполупериодными выпрямителями для питания К 4, 5, При работе ударного узла включают К 4 и БС 3 ударяет по ударно-поворотному стакану 9 с рабочим инструментом (РИ), смещая их. При обратном ходе БС 3 стакан 9 выдвигается на исходную позицию, и перед ударом БС 3 происходит отключение К 4 и включение К 5. В конце обратного хода БС 3 устремляется к стакану 9. В ходе работы поворотного узла поворот РИ осуществляется в момент с ухода БС 3 на удар по стакану 9,При применении электрической схемы перфоратора количество рабочих циклов БС 3 по РИ составит 1500 в 1 мин. 41373805 2 Изобретение относится к горной промьппленности, в частности к перфораторам для бурения шпуров.Целью изобретения является повышение эффективности работы путем увеличения начальной скорости бойка засчет подачи на катушки двух импульсов пульсирующего тока эа период,сил боек-сердечник 3 перемещает поповоротному валу 8 свою массу к ударно-поворотному стакану 9, увеличиваяскорость и энергию удара за счет поступления в обмотку двух импульсовтока, Боек-сердечник 3 наносит удар по ударно-поворотному стакану 9 с рабочим инструментом, смещая их по1 О На фиг.1 изображена схема электромагнитного перфоратора, продольный разрез; на фиг.2 - схема магнитной цепи электромагнита; на фиг.3 в принципальная электрическая схема электромагнитного перфоратора; на фиг,4 - кривые зависимости скорости бойка- сердечника от импульсов тока.Электромагнитный перФоратор включает кожух 1, внутри которого размещен магнитопровод 2 с бойком-сердечником 3, катушки прямого 4 и обратного хода 5 бойка, намотанные на магнитопроводе 2 между охлаждающими ребрами 6.и систему каналов 7 для подвода охлаждающей жидкости. Поворотный узел перфоратора включает поворотный вал 8, который с одной стороны имеет квадратное сечение и скользящей посадкой входит в квадратное гнездо ударно-поворотного стакана 9, установленного с возможностью вращения в передней торцовой стенке 10. С другой стороны поворотный вал связан скользящей посадкой со шпинделем 11. Между ударно-поворотным стаканом 9 и передней торцовой стенкой 1 О установлены цилиндрическая пружина-амортизатор 12. Ограничителем перемещения ударно-поворотного стакана 9 является стопорное кольцо 13. С тыльной стороны электромагнитного перфоратора на валу 8 размещено храповое колесо 14 с собачками 15 и фасонной пружиной-толкателем 16, размещенной в камере преобразователя 17. Кожух 1 предохраняет электрические кабели 8 от повреждения и от проникновения воды к обмоткам. Катушки переключателя тока, однополупериодный и двухполупериодные выпрямители, а также предохранители располагаются в верхней части камеры-преобразователя. Ра" бота электромагнитного перфоратора поясняется при рассмотрении работы отдельных узлов.Ударный узел работает следующим образом.При включении катушки 4 прямого хода под действием электромагнитных 15 20 25 30 35 40 45 50 55 инерции на величину сжатия цилиндрической пружиньгамортиэатора 12, Последняя гасит инерционные силы бойка- сердечника, не допуская удара по передней стенке 10 корпуса (при опробовании работы перфоратора без бурового инструмента, вхолостую), В обратном ходе бойка-сердечника участвуютэлектромагнитные силы катушки 5 обратного хода и энергия, накопленная цилиндрической пружиной-амортизатором 12 при сжатии, Разжимаясь, цилиндрическая пружина-амортизатор 12 выдвигает ударно-поворотный стакан 9на исходную позицию и выводит боексердечник иэ состояния покоя, придавая ему первоначальную скорость. Перед ударом по рабочему инструментукатушка 4 прямого хода отключается при помощи переключателя тока и включается катушка 5 обратного хода бойка-сердечника. При поступлении в обмотку обратного хода двух импульсовтока бойком-сердечником 3 накапливается энергия, необходимая для смещения храпового колеса 14 в крайнее правое положение и сжатия двухсторонней фасонной пружиньгтолкателя 16, В конце обратного хода происходит отключение обмотки обратного хода и включение катушки прямого хода и эа счет электромагнитных сил боек-сердечник устремляется в сторону ударноповоротного стакана 9.Поворотный узел работает следующим образом.При обратном ходе бойка-сердечника храповые собачки 15, утопленныев свои гнезда, не совершают работыпо повороту храпового колеса. Приотходе бойка-сердечника 3 иэ крайнего положения на удар по ударно-поворотному стакану 9 за счет разжатиядвухсторонней фасонной пружинь-толкателя 16 осуществляется движениехрапового колеса 14 по поворотномувалу 8 влево. Подпружиненные храповые собачки 15 входят в зацепление скосыми зубьями храпового колеса 14,поворачивают храповое колесо и пос1373805 10 15 25 30 редством скользящей посадки квадратного сечения концов поворотного вала 8 поворачивают ударно-поворотныйстакан с рабочим инструментом. Такимобразом, поворот бурового инструмента осуществляется в момент ухода бойка-сердечника на удар по ударному поворотному стакану.Работа принципиальной электрической схемы (фиг.З).При нажатии рычага пуска-останова 19 переменный ток иэ сети через предохранители 20 и полупроводниковый диод 21 поступает на катушки 22 и 23 переключателя 24 в виде пульсирующего тока одной величины и направления. Одновременно переменный ток с предохранителей 20 поступает по ответвлению через селеновые выпря мители 25 и 26 в рабочие катушкипрямого 4 и обратного 5 хода бойкасердечника. В схеме отсутствуют сглаживающие фильтры на линии выпрямленного тока и силовой трансформаторнапряженияПри соединении коромысла переключателя 24 с контактом Ь переменный ток поступает на полупроводниковый диод 21 и в виде пульсирующего тока идет на катушку 22, а через контакт 6 и коромысло переключателя 24 возвращается в сеть. Якорь переключателя 24 притягивается сердечником катушки 22. Подпружиненный ролик якоря,скользя по коромыслу переключателя 24,перемещается в правое положение,Гразрывая контакт коромысла с контактом 6, замыкая правую часть коромысла с контактом ф, Благодаря запираю щему действию полупроводниковогодиода 21 во второй половине периодапеременный ток обратной величины вкатушки 22 и 23 не поступает. Подпружиненный ролик якоря в это время находится в правом крайнем положении,прижимая коромысло переключателя к контакту а, В первой половине второго периода работает катушка 23 переключателя, притягивая якорь с подпружиненным роликом в левое крайнее положение. За первый период при работе катушки 22 переключателя 24 из сети через селеновый выпрямитель 25 в рабочую катушку 5 обратного хода бойка-сердечника 3 поступает пульсирующий ток двумя импульсами, увеличивая тем самым скорость движений бойка-сердечника и энергию удара. При соединении коромысла переключателя 24 с контактом а в работе находятся катушка 23 переключателя 24, селеновый выпрямитель 26 и рабочая катушка 4прямого хода бойка-сердечника, Распределение токов по катушкам 23 и рабочей катушки 4 прямого хода аналогично распределению токов по катушкам 22 и 5. Синхронная работа катушек 22 и 23 и рабочих катушек прямого 4 и обратного 5 хода бойка-сердечника жестко связана посредством переключателя 24 с частотой колебаний переменного тока сети,При применении составленной электрической схемы количество рабочих циклов (ударов) бойка-сердечника по рабочему инструменту составляет 1500 в 1 мин. формула изо бре тенияЭлектромагнитный перфоратор,включающий кожух, магнитопровод, внутри которого расположен боек-сердечник, катушки прямого и обратного хода, намотанные на магнитопроводе между охлаждающими ребрами, и систему каналов для подвода охлаждающей жидкости, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы путем увеличения начальной скорости бойка за счет подачи на катушки двух импульсов пульсирующего тока эа период, он снабжен переключателем тока с однополупериодным выпрямителем и двухполупериодными выпрямителями для питания катушки прямого и обратного хода, при этом переключатель тока выполнен с воэможностью поочередного подключения катушек к двухполупериодным выпрямителям./5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектна Тираж 459 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Ра