Перфоратор для бурения горных пород

Союз Советанин Социалистических Республик,76 (21) 2359939/22-03 Е 21 С 3 м цаявки о Государственнай ноинтет СССР оо делаи нзооретеннй н открытий) Авторыицобретени А, И. Зубарев, А, А, Белявский, В. К. Вороненк и Б. А, Кириллов Центральное проектное конструкторско-технологическое бюрМинистерства цветной металлургии Казахской ССР(71) Заявитель 54) ПЕРФОРАТО БУРЕНИЯ ГОРНЬ Наиболее блиц ретеио по техни гаемому эффекту бурения горных п поршень-ударник писываемо сущности ся перфорлючающи гочкой, в ким коческойявляетород. вкс про му ицоби достиатор для и корпус, ацатель Изобретение относится к горной промышленности, а именно к перфораторам для бурения горных пород; оно может применяться при разработке месторождений полезных ископаемых, при проходке туннелей для бурения шпуров и скважин в породах рацлнчной крепости.Известен перфоратор для бурения горных пород, включающий поршень-ударник; воцдухорасределитель, имеющий отверстие и проточки, сообщенные через переключатель с магистралью сжатого воздуха каналами, один иц которых сообщен с рабочими полостями вращателя, а другои - с его холостыми полостями; переднюю и заднюю головку; буродержатель и вращатель с ротором и статором и храповым механизмом 1.Указанный перфоратор работает в режиме ударно поворотного бурения и поэтому эффективно может быть использован только в узком диапацоне характеристик горных пород. со стзтором и ротором. обрацующими рабочие и холостые полости, воцдухораспределитель с переклочатслем, кольцевыми проточками и воцдухоподводящими каналами, сообщающими рабочие полости вращателя с сетью сжатого воцдуха через проточку поршня-ударника 2).Укацань й перфоратор осуществляет поворот бурового инструмента только в конце гцикого ходя поршня-ударника и работает в режиме ударно-поворотного бурения, а О поэтому может быть эффективно испольцован только в узком диапазоне характеристик горных пород, который не захватывает городы средней крепости, вязкие и крепкие абразивные породы.Целью изобретения является повышениескорости бурения пород различной крепости путем избирательного установления ударно- поворотного или ударно-вращательного режимов работы в зависимости от крепости породы.20 Цель достигается тем, что в воцдухораспределитсле вьполнены дополнительные каналы сообцаошис рабочие полости врашатсля с сетью сжатого воздуха, а в теле стсторы сделан дополнительный канал, сообаопций холостые полости вратателя с647446 3атмос(рерои или с с(тк) с)кто ГО 3)зсхтля реверсивного Бра и;си и я буры. Г 1 григ. 1 изображен Зстичцый родольный разрез перфорыпгоры, работаОщс о в5 РСЖИМЕ МГДРПО-ПОВОРО 1 НОГО ОР(.ЦИ 51 С ПО- воротом бура в конце прямого хила поршня- ударника; на фиг. 2 - го же, разрез А), на фиг. 1; на фиг, 3частичный продольный разрез перфоратора, рдботыкццсгс) в режиме уддрно-поворотного бурения с цо- О воротом елра в конце обратного хода цорпня-ударника; ца фиг. 4 частичный цролольный разрез перфоратора, рабсгдюцсго в режиме ударно-врапдтельного бурения. Перфоратор состоит из ударого узл 1, 15 ПЦ)еднеЙ Г 0310 вки 2, .52 дцсй Г)ЛОВки ) и Бр 1- цате.53 4, сторс ГТ 51 ц,ты сг 3)кцы)331 б,- Гами 5. В цсре)нРЙ чс)с 31 удс)рОГО з,ы 1 разм(ц(ц Боздухорс)сирсде)итсль 6, 13 к 0- ром установлен переключытсль 7 цердсь 20 цым отверстием 8 и паз( м ,). Цстрдгьос отверстие 8 через трубопровод 10 и кд;ывку 1 краны 12 соединено с источником сжагого Воздух 3. В воздухорыспределитслс 6 Выполнены дополните,ц.цыс каналы 3, 14 и 1 Э КОТОрЫС ГеркСТИсНО рдЗЛСЛСНЫ,др", 0) 25 д,руГЗ поверхность 0 псрсклк)чдГР,51 . Кс 1 ж - дый из дополнительных каналов3 14: 16 может быть соединен через пыз 9 цсрсключдтеля 7 с цепрдльцым отверстием 8. В воздухораспределитслс 6 имеюгся кыдлы 16 и 1 герметично 3)зо 31)овс)нце дрх Г30 д Гз и сосдиненцР с кОльцсвЙ протокой 18, котор 251 Выполнен;1 ны п(с,см тр(с )оздухораспрсслитсля 6 и ПГОт 0 коцтыктируст с зыд 1 им торцох )рапсаР,1 я 4. Врс - цатель 4 содержит статор 9 с продольными пазами, внутри которых усгыш)влсць цодцружицецные лопатки 20, и располоткс(Пый Бц;три стытора 19 ротор 2 кулычкс)ного профиля.Кулачки имеют ко 1 Га кт с цл и цдри чсской поверхностью статора с). В свою очерс,ь, цодпружи:сцыс Гк) атки 20 стдторы 19 ки тактц)ук)т с кмлычк 0130 Й ПОВРрхОстьО 01 О- ра 21. В результате чмсется рыв. Ос когИ:ссти) 3)дс)0 пх НОГостсЙ )2 1 хо.0(.тых по,ос- СЙ 23 Брдцдтеля 4. Рыбс)Ие полости 22 соч 3)сны с кол 3(с)Ой проточкоГ 18 кц;1 с)5 ;ми 24. К х 0,10 стым ПО,1 Гт 51)1 23 подв".д( - НЫ КЫНЗЛЫ 25, КОТО)ЫЕ СВ 5331 НЫ Г КОЛНСВОЙ ПРОТОЧКОЙ 26, БЫПОНСННОЙ цс Зсдцск 1 Орц( передней головки 2. Кольцевая цроточк 2) соссценз через Отвсрстис 2/ с) )торы 9, тр,оопрс)вод 28 и канавку 29 кранд 2 Г 50 сТМОСфР)Ой. РДООЧИС ПОЛОСТИ БР(Д 1 С,я 4 )огу ГОСЛИят)Ся Г;сГ)С 1 Пс,ЬЮ ГЖ 3 ТО 0 БОЗДМХД:ГО ьКО Б КОНЦС Ц 05 М 0 ХО,с 3 )ОР 1:Я.хлырц Кы ЗГ) 1 с)3. (ЬиГ.), кОГ, Вы 1 к)155 цорц;ця-;дырцка 30 связывает дополнит( Бь;ЫИ КДНЫ. 13 С С;ЗЛО 1 3) Ы ПсЗ ) ПСРС- кл 01 зтсля 7 сосдицсц Г,Опг)3 цитсльцьм кы 1 ылом3 3)оздухорыс 13)с,ситсля 6; 3 ЛЬКО КННс Ор 3 НОГ: Ода ПОрШцяс да .икы 3С)1. иХ,1, ко,с 3 3.Очка 31 ; рц;ня-;др;иксы 30 (35 з(3 с)с доп )лцитель-1К Ыс,. 4 с и с 1с 3 31 0 ,1 1, Д1 с: 9С Р РКЛ ЮЫ Т(3 5С Г;1 С Н С, 10 13) 311 1) СЛ Ь Н Ы )1 К Ы - Цс) 1(1)ГЫРО-:0)ОР(ГТЦЫЙ РС)К 1;: Дс ГСЯ НЫ ,Вс )И а:ЦОБОПОТВГ)С ОЕИКЗ ) ) ГГ 1)СС 35 С СЯ 3 Кц( цряМ1 О Хдд П)ПШ:151 адЗриКс 30( ; ( и г)НОБоро хОсто 3 кс) 32 (Гх,)ест 33 не с 51 Б коппс Об,.)1.) ;)3 ц;)рп 3 ця )ы;)11 к Гм. Гс)и. 3) 1 СРфОРстС)Р Б КДЖЛО; РСЖИМС РЫКтдст Гедуон),3 обрызм.ДЯ О ПС(СТБ,С 1 И 51 ПБ;Ос 3 Х 130("1 ОБИКс 32 в конце прям):0 ход; ГОое 1 Б 53-удазникз 30 переключатель 7 повернут тк, что пзз 9 СОСдИН 5 СТС 51 С дои)НитХ)н ЫХ 1 КЫ цс,.)М 1. с,ж)тЙ вздук:з мГСгрыли цодыегся чсрс) (цс)1)к 11 кры 12 ц рубоцр(з 3051 О Б ПСЦТ) с;31 ЦОС От)СРГГИЕ 8 ПС РС КГПОЧ)11 С 1 Я 7, Д(3 СС РРСХ) Пад,), Д,ПОЛ ЦИТС;ППИ Ка 3 Воз (х хо;)с)ел тс.я 6, Бь;тчк) 3 Гр 15.хдырикы 30 с кс)1 ы,ы 11) 3)здухо - )Зспрсд.Х 11 тс,я ( Б ко, ьцсвмю Г)Г;)Ку 18, ы 1(р(;5 КсцсЫ 24 ГтсОры 1,) - 13 р 3 бЧИ. ц,1 СТ 22 Вр 3 цс 3 Т(Хя 4.О;1,СИСТПС) С фкд. И)ГО БС; т)с )01)Р ) С)СГ 1 сССТ 3153 ИМИ,ГЬС 1 ый цБОРт 0 дсБО 1 ГТРГ,кс цд ОГ 3)(.,3(. - ,сП 1 Й Ул зсы кдж;ы Й двЙн 3 х;1 НОРПнЯ 647446ударника 30 и передает вращение связанному с ротором 21 хвостовику 32. В это время отработанный воздух из холостых полостей 23 врашателя 4 через каналы 25 статора 19, проточку 26 передней головки 2, отверстие 27 статора 19, трубопровод 28 и канавку 29 крана 2 выходит в атмосферу.Для поворота хвостовика 32 в конце обратного хода поршня-ударника 30 сжатый воздух из магистрали подается через канавку 11 крана 2 и трубопровод 10 в центральное отверстие 8 переключателя 7. В это время переключатель 7 повернут так, что паз 9 соединен с дополнительным каналом 14, Далее сжатый воздух через паз 9 переключателя 7, дополнительный канал 14 воздухораспределителя 6, выточку 31 поршня- ударника 30 и каналы 17 поступает в кольцевуо проточку 18 воздухораспределителя 6, а через каналы 24 статора 19 - в рабочие полости 22 врашателя 4. Под действием сжатого воздуха ротор 21 и связанный с ним хвостовик 32 осуществляют поворот на некоторый угол по часовой стрелке за каждый двойной ход поршня-ударника 30. Отработанный воздух из холостых полостей 23 врашателя 4 выходит в атмосферу.Для постоянного вращения хвостовика 32 переклочатсль 7 повернут так, что паз 9 соединяет центральное отверстие 8 переключателя 7 с дополнительным каналом 5 воздухораспределителя 6 (см. фиг. 4). Сжатый воздух из магистрали через канавку 11 крана 2, труоопровод О, центральное отверстие 8 переключателя 7, паз 9, дополнительный канал 15, кольцевую проточку 18 воздухораспределителя 6 и каналы 24 статора 19 поступает в рабочие полости 22 вращателя 4. Под действием сжатого воздуха ротор 2 и связанный с ним хвостовик 32 осуществляют воащение по часовой стрелке, Из холостых полостей 23 врашателя 4 отработа и цы и воздух выходит в атмосферу.Для реверсивного вращения хвостовика 32 кран 2 должен быть повернут на 90. В результате поворота крана 12 канавка 11 соединяег магистраль сжатого воздуха с трубопроводом 28, я канавка 29 - трубопрсвод 10 с атмосферой. Сжатый воздух поступает в холостые полости 23 вращателя 5 4, а отработанный воздух из рабочих полостей 22 вращятеля 4 выходит в атмосферм.Г 1 риенеие предлягаеого перфораторапозволяет бурить каждую конкретную горцмю породх или 1)мд 1 В оптимальном для нее режиме, что повышает техническую скорость бурения ча 30 - 50%; в крепких абразивных порода.; стойкость буровых коронок увеличивается в 1,5 в -2 раза, что, в итоге, увеличивает производительность бу рснця ца 25 - 40,фор д.га изобретеничПерфоратор для бурения горных пород.включающий корпус, поршень-ударник с проточкой, вращатсль со статором и ротором, образуоцим рабочие и холостые полости, воздухораспредслцтсль с перекло ятегсм, кольцевыми проточками и воздухоподводя.шими каналами, сообщающими рабочие полости вращателя с сетью сжатого воздуха через проточку поршня-ударника, отличающийся тем, что, с пельо повышения скорости бурения пород различной крепости путем избирательного установления ударно-пово- О ротного илц ударно-вращательного рсжпмовработы в зависимости от крепости породы, в теле воздухораспределителя выполнены дополнительные каналы, сообщаоцие рбжцс полости вращатсгя с сетью сжатого воздх хя.я в теле статора вьполцсн дополцптегьц канал, сообщаюгццй хо,остьс по,ос и цряцат ля с атОсфс рой и,и с сетьо . жс оп с воздуха для реве рси вцого врангец я л .,.Исто(ники цформяццн, изицятыс во ви- яви при зкспертцзе40. Авторское св:дете;ьство Лз 209365,кл. Е 2 С 3,04, 1965.2. Авторское свидетельство335374,кл. Е 21 С 3,04, 1971.