Двухпоршневой пневмоударник

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(23) Приоритет Е 21 С 3/24 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий3 ХДК 622.233088. 8) Опубликовано 15,05,82, Бюллетень М 9 18 Дата опубликования описания 1505.82(72) Авторыизобретения Т Н. Нургалиев Институт горного дела АН Казахской СС(71) Заявитель 54 ) ДВУХПОРШНЕВОЙ ПНЕВМОУДАРНИК Изобретение относится к буровой технике, используемой в горной промышленн ости .Известны двухпоршневые пневмоударники, состоящие из соосно расположенных цилиндров с воздухоподводящими каналами, выхлопными отверстиями и поршнями, хвостовика и воздухораспределительной коробки с клапаном 11Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является двухпоршневой пневмоударник, содержащий разделенные перегородкой цилиндры с выхлопными отверстиями и воздухоподводящими каналами, поршни, выполненные с кольцевой проточкой и делящие внутреннее пространство каждого цилиндра на две рабочие полости, воздухораспределительный механизм с подвижным воздухораспределяющим элементом, и хвостовик 2.Недостатками известных технических решений является то, что команда на перекид воздухораспределяющего эле мента-клапана и изменение направления подачи сжатого воздуха подается поршнем, совершающим холостой ход, притом с большим опережением момента подхода другого поршня в точку соуда рения с хвостовиком, Вследствие сжатого воздуха спереди него в переднюю полость цилиндра) на полпути и оставшуюся часть пути рабочего хода до соударения с хвостовиком проходит, компрессионно сжимая сжатый воздух в передней полости цилиндра. После слабого соударения с хвостовиком поршень моментально меняет. направление своего перемещения и начинает холостой ход со скоростью, большей, чем скорость отскока.Пока второй поршень изменит направление своего перемещения после торможения за счет компрессионного сжатия сжатого воздуха в задней полости цилиндра, первый поршень, изменившийнаправления своего перемещения за счет соударения с хвостовиком, пройдет значительную часть пути холостого хода. Поэтому к моменту начала рабочего хода второго поршня первый поршень за счет отскока и под действием давления сжатого воздуха обретает значительную скорость. Поэтому в следующей половине цикла первый поршень откроет выхлопное отверстие со стороны передней полости цилиндра намного раньше, чеи второй поршень подойдет в точку соударения с хвосто 927997виком и успеет открыть выхлопное отверстие со стороны задней полостицилиндра. Второй поршень к моментуизменения направления подачи сжатоговоздуха, т.епоступления сжатоговоздуха в переднюю полость цилиндра 5не успевает обрести достаточную скорость. Поэтому в указанных двухпоршневых пневмоударниках энергия удараменьше, чем при однопоршневом пневмоударнике с одинаковым диаметром 10и ходом поршня.Цель изобретения - увеличениеэнергии удара поршней двухпоршневогопневмоударника,Поставленная цель достигается тем,15что воздухораспределяющий элементвыполнен в виде ступенчатого поршнямаятника с лопастями, радиальнымиотверстиями и осевым каналом, приэтом радиальные отверстия расноложены выше уровня лопастей, выходят восевой канал и периодически сообщены с рабочими полостями ци: сидров,а на уровне лопастей поршня-маятникав корпусе воздухораспределктельногомеханизма смонтированы вкладыши,образующие с лопастями поршня-маят"ника управляющие полости, причемпары диаметрально расположенных управляющих полостей имеют воэможностьпериодического сообщения с источником энергоносителя и атмосферой.На Фиг.1 показан двухпораневойпневмоударник, продольный разрез; нафиг,2 - поперечный разрез А-А нафиг.1; на Фиг.З - поперечный разрез 35по Б-Б на фиг.1; на Фиг,4 - поперечный разрез по В-В на Фиг.1; на фиг.5 поперечный разрез по Г-Г на фиг.1.Двухпоршневой пневмоударник состоит из соосно расположенных цилиндров 401 и 2, разделенных перегородкой 3,поршней 4 и 5 с кольцевой проточкойсоответственно б и 7, которые делятполости цилиндров 1 и 2 на рабочиеполости 8-11, периодически сообщенные 45с атмосферой через выхлопные отверстия 12-15 (см, фиг.1), воздухораспределительный механизм, включающий корпус 16, ступенчатый поршень-маятник17 с лопастями 18 (фиг.З), радиальными отверстиями 19 и 20 (фиг.2), вы.полненными выше лопастей 18 и периодически сообщенными через воэдухоподводящие каналы 21-24 (фиг.2) цилиндров 1 и 2 с его рабочими полостями 8-11 (см. Фиг.1) и радиальнымиотверстиями 25-28 (фиг.З), расположенными на уровне лопастей 18 и сообщенными с осевыми каналами 29 (фиг.З)и шарикоподшипниками 30 и 31, полукольцевые вкладыши 32 и ЗЗ,закреплен ные на уровне расположения лопастей18 (фиг.1, Фиг.З) поршня-маятника17 с воэможностью обоазования междуторцами вкладыщей и лопастями 18и ступенями поршня-маятника 17 управляющнх полостей 34-37, которые сообщены с воздушной сетью, через отверс" ти я 25-2 8 (фиг . 3 ) и попарно диаметрально расположенные управляющие полости 34-37 периодически сообщены соответственно через кольцевые проточки 38 и 39 в корпусе 16 (фиг.4,(фиг.5) воэдухораспределительной коробкй, командные каналы 40 и 41 и кольцевые проточки б и 7 поршней 4 и 5 с выхлопными отверстиями 42 и 43 цилиндров 1 и 2 при крайне переднем положении пораней 4 и 5 когда они касаются хвостока 44.Воздухоподводящие 21-24 (фиг.2) и командные 40 и 41 (фиг.4,5) каналы. выполняются в стенках корпуса 16 воз. духораспределительной коробки и цилиндров 1 и 2. Для упрощения изложения материала на чертеже все укаэанныеканалы и выхлопные отверстия совмещены на плоскости одного продольного разреза устройства на (Фиг.1) .Устройство работает следующим образомм.На фиг,1 показан момент завершения встречного движения поршней 4 и 5, когда по хвостовику 44 совершил удар поршень 4, а поршень 5, сжимая воздушную подушку в полости 10 между ним и перегородкой 3, проходит тормозной путь, и полости 8 и 11 цилиндра 1 и 2 через выхлопные отверстия 12 и 15 сообщены с атмосферой. При таком положении поршней 4 и 5 в цилиндрах 1 и 2, диаметрально расположенные полости 34 и 36 воэдухораспределительной коробки через кольцевую проточку 38, командный канал 40 и кольцевую проточку б поршня 4 сообщены с выхлопным отверстием 42 цилиндра 1, Под действием силы сжатого воздуха, поступающего через радиальные отверстия 26 и 27 поршня-маятника 17 в полости 35 и 37, поршень-маятник,17 с лопастями 18 совеошает на шарикоподшипниках 30 и 31 легкий поворот против часовой стрелки, обеспечивая тем самым сообщение полостей 9 и 10 цилиндров 1 и 2 через каналы 22 и 23, радиальные отверстия 19 и 20 и осевой канал 29 поршня-маятника 17 с воздушной сетью. Начинается противоположное движение пораней 4 и 5, в конце которого происходит соударение с наковальней 44 поршня 5, сообщение полостей 9 и 10 цилиндров 1 и 2 через выхлопные отверстия 13 и 14 с атмосферой, сообщение диаметрально расположенной пары полостей 35 и 37 воздухораспределительной коробки через кольцевую проточку 39, командный канал 41, кольцевую проточку 7 поршня 5 с выхлопным отверстием 43 цилиндра 2. Под действием силы сжатого .воздуха, поступающего через радиальные отверстия 25 н 28 порция-маятника 17 в диаметрально расположенные пары полостей 34, Збвоздухораспределительной коробки, поршень-маятник 17 совершает поворот по часовой стрелке, обеспечивая тем са,", мым поступление сжатого воздуха череЪ осевой 29, радиальные 19 и 20 каналы порция-маятника, воздухоподводящие 5 каналы 21 и 24 корпуса 16 и цилиндров 1 и 2 в полости 8 и 11. После чего начинается встречное движение пораней 4 и 5, в конце которого поршни 4 и 5 в цилиндрах 1 и 2 занимают по ложение, соответствующее показанномуна фиг.1, т.е. пораень 4 совершает удар по наковальне 44, полости 8 и 11 сообщаются через выхлопные отверстия 12 и 15 с атмосферой и диаметрально расположенные полости 34 и 36 воздухораспределительной коробки через кольцевую проточку 38, командный канал 40, кольцевую проточку б пораня 4 сообщаются с выхлопным от" верстием 42.Предлагаемая схема воздухораспределения позволяет момент ладачи команды на изменение направления подачи сжатого воздуха поворотом поршня- маятника совместить во времени смоментами подхода т 1 оранейв точку соударения с хвостовиком, что исключает вероятность циклов со слабым соударением кли без соударения поряней с,:хвостовиком так как при этом ЗО сжатый воздух в полость цилиндров сзади по ходу движения поршней в на" Правлении рабочего хода подается непрерывно до момента соударений их с хвостовиком. 35Изобретение позволяет увелйчить энергию удара двухпоршневого пневмоударник а. формула изобретенияДвухпордневой пневмоударннк, содержащий разделенные перегородкой цилиндры с выхлопными отверстиями и воздухоподводящими каналами, поршни, выполненные с кольцевой проточкой и делящие внутреннее пространствокаждого цилиндра на две рабочие полости, воздухораспределительный механизм с подвижным воздухораспределяющим элементом и хвостовик, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения энергии удара поршней, воздухораспределительный элемент выполнен в виде ступенчатого поршня-маятника с лопастями, радиальными отверстиями и осевым каналом, при этом радиальные отверстия расположены выше уровня лопастей, выходят в осевой канал и периодически сообщены с.рабочими полостями цилиндров, а на уровне лопастей поршня-маятника в корпусе воздухораспределктельного механизма смонтированы вкладьааи, образующие с лопастями поршня-маятника управляющие пощости, причем пары диаметрально расположенных управляющих полостей имеют возможность периодического- сообщения с источником энергоносителя и атмосФерой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Теория и практика ударно-вращательного бурения. Труды ИИНХ и ГП,вып. 63, И., фНедрафф, 1967, с.114,рис. 2 а.2. Теория и практика ударно-вращательного бурения. Труды ИИНХ и ГП,вып.бЗ, И. ффНедрафф, 1967, с, 118,рис. 4 (прототип) .927997 исное ипиал Ппп "Патент", г. ужгород, ул. Проектна А/г.,1 вниип Фа,1аказ 3196/44 Тираж б