Вращатель бурового инструмента

Союз СоветскимиСоциалистическимиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 050779 (21) 2791897/22-03с присоединением заявки Мо(23) ПриоритетОпубликовано 2301.82. Бюллетень Йо 3Дата опубликования описания 230182 51 М.КП зЕ 21 С 1/02 Е 21 В 3/00 Е 21 В 7/24 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторизобретения А.И. Мишкин Институт горного дела АН Казахской ССР аявитель 54) ВРАЩАТЕЛЬ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА 2 На фиг. продольный ние А-А на ние Б-Б на Изобретение относится к горномуи общему машиностроению и может бытьиспользовано в качестве вращателя буровогоили ему подобного инструмента.Известен вращатель бурового инструмента, состоящий из корпуса, ротора, вала и элементов связи между ними 1.Недостатком этого устройства является то, что оно .имеет совмещенныйпоршень-ударник и ротор вращателя,что ставит работу вращателя в зависимость от работы ударного узла.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук изобретению является вращатель бурового инструмента, включающий зубчатые корпус, ротор, вал и элементысвязи между ними 21,Недостатком известного вращателя является то, что элемент связи между корпусом, ротором и валом, выполненный в виде волнового редуктора, требует особой защиты от попадания бурового шлама и отраженных от забоя ударных волн, что усложняет конструк цию вращателя.Цель изобретения -упрощение конструкции вращателя. Указанная цель достигается тем, что элементы связи между корпусом, ротором и валом выполнены в виде толкателей, состоящих из двух связанных упругим элементом криволинейных частей, на внешней стороне которых выполнены зубья для взаимодействия с корпусом и валом.Кроме того, криволинейные части толкателей выполнены в виде пластин.Причем криволинейные части толкателей выполнены в виде стержней.Для выравнивания нагрузки между толкателями, последние выполнены упругими.А также тем, что ротором служит шариковый вибрационный дебалансный пневматический вибратор.Обеспечение пропорциональности между радиальным смещением ротора и поворотом вала при нежесткой связи между корпусом, ротором и валом исключает повышенные технологические и конструктивные требования к вращателю. 1 дан общий вид вращателя, разрез; на фиг. 2 - сечефиг, 1; на фиг. 3 - сечефиг. 1.Вращатель состоит из корпуса 1,закрытого фланцами 2 и 3, ротора 4,жестко связанных между собой цилиндров 5 и 6 и крышек 7 и 8, которыеобразуют кольцевую полость 9. В полости 9 свободно установлен ролик 10.Концентрично корпусу 1 установленвал 11, связанный со шпинделем 12.Противолежащие поверхности корпуса 1,ротора 4 и вала 11 выполнены зубчатыми. Между зубчатыми поверхностямикорпуса 1, ротора 4 и вала 11 установлены с одностороннчм наклономтолкатели 13, выполненные из двухчастей 14 и 15, соединенных посредством упругого элемента 16, нг.пример кольца, которые могут быть выполнены из резины. Для выравниваниянагрузки между толкателями 13 приработе вращателя они могут быть выполнены упругими, криволинейные части толкателей могут быть выполнены в 20виде тонких пластин или стержней.В передней части вращатель закрыткрышкой 17. В единое целое вращательсобран с помощью болтов 18.Вращатель включает также канал 19, 25штуцер 20 с каналом 21, полость 22,каналы 23 и 24, выполненные в видесопел по касательной к внутреннейповерхности цилиндра 5, полости 25и 26, канал 27, камеру глушения и канал в крышке 17.Вращатель работает следующим образом.Сжатый воздух через канал 19,штуцеры 20, канал 21 в корпусе 1(Фиг. 1), полость 22 поступает к каналу 23, выполненного в виде соплапо касательной к внутренней поверхности цилиндра 5 (фиг. 2) . Сопло 23односторонне направляет воздух в кольцевую полость 9. Под действием динамического напора воздуха в полости 9свободно установленный ролик 10 будет обкатываться по ней, создаваяцентробежную силу (фиг. 3) . При этом,Радиально смещаясь в направлении Ролика 10, ротор 4, с одной стороны,будет уменьшать зазор между валом 11и корпусом 1, а с другой стороны,увеличивать его. В зоне уменьшениязазора толкатель 13 будет увеличивать угол наклона (угол между радиусом и толкателями) и, упираясь взубья корпуса 5 будет проворачиватьротор 4, который, в свою очередь,черЕз зубья цилиндра 6, внутреннийряд толкателей 13 и зубья вала 11будЬт вращать шпиндель 12, связанныйс инструментом (не показан), Отработанный воздух через канал 24 в цилиндре 6 будет поступать в полость 25, откуда через зазоры в толкателях 13, полость 26, канал 27, камеру глушения и каналы поступает в атмосферу.Таким образом, под действием центробежной силы, создаваемой роликом 10, ротор 4 будет постепенно смещаться в направлении ролика 10, образуя эксцентриситет между центром вала 11 и ротора 4. Величина эксцентриситета определяет скорость вращения вала 13 и будет зависеть от нагрузки. Радиаль. ное смещение ротора 4 посредством толкателей 13 пропорционально преобразуется во вращательное движение вала 11. При выполнении толкателей 13 из тонких упругих пластин или стальных проволочек, последние в зоне наименьшего зазора между корпусом 1 и ротором 4 - с одной стороны, и ротором 4 и валом 11 - с другой стороны, будут упруго деформировать, включая в работу близлежащие толкатели, передавая им часть нагрузки.Формула изобретения1. Вращатель бурового инструмента,включающий зубчатые корпус, ротор,вал и элементы связи между ними, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции вращателя,элементы связи между корпусом, ротором и валом выполнены в виде толкателей, состоящих из двух связанныхупругим элементом криволинейных частей, на внешней стороне которых выполнены зубья для взаимодействия скорпусом и валом.2. Вращатель по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что криволинейныечасти толкателей выполнены в видепластин,3. Вращатель по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что криволинейныечасти толкателей выполнены в видестержней.4Вращатель по пп. 1-3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельювыравнивания нагрузок между толкателями, последние выполнены упругими.5. Вращатель по п. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что ротором служитшариковый вибрационный дебалансныйпневматический вибратор.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 467175, кл. Е 21 С 3/04, 1973,2. Авторское свидетельство СССРМ 276854, кл. Е 21 С 1/12, 1961.899886 Я-Д йиг РБ-б оставитель О. Серегинаехред Ж.Кастелевич Корректор С. Щомак аз арен Редакт аказ 12115 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная/46 Тир ВНИИПИ Госуд по делам и623ственбрете Рауш Подписного комитета СССРй и открытийая наб., 4. 4/5