Перфоратор

469 А 2 союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛ 21 С 3/24,300 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ИЯ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР М 1661401, кл. Е 21 С 3/24, 1989. (54) ПЕРФОРАТОР(57) Использование: бурение шпуров при производстве строительных.и горных работ. Сущность изобретения: перфоратор содержит корпус с камерами рабочего иФобратного ходов, воздушный кран, воздуИзобретение относится к угольной, горно-рудной промышленности и связано с разрушением горной породы ударами.Известный перфоратор содержит корпус с.камерами рабочего и обратного хода, воздушный кран, воздухораспределительное. устройство с клапаном. и рукоятку управления, соединенную с пневмоцилиндром, выполненным в виде расточки в корпусе воздушного крана и постоянно связанным через канал с камерой обратного хода,В перфораторе такой конструкции амплитуда колебаний и виброскорость рукоятки управления резко уменьшены за счет алгебраического сложения скоростей движения корпуса перфоратора и штока пневмоцилиндра с закрепленной на нем рукояткой . управления, так как давление сжатого воздуха в основных камерах перфоратора заставляет корпус перфоратора совершать 2хораспределительное устройство с клапаном, рукоятку управления, соединенную с пневмоцилиндром, выполненным в виде расточки в корпусе воздушного крана, постоянно связанным через канал с камерой обратного хода. Стопорные болты крь шки пневмоцилиндра зафиксированы в пазах с помощью вкладышей; выполненных с возможностью скольжения между направляющими патинами, поджатыми . амортизационными прокладками, расположенными в пазах корпуса пневмоцилиндра, что обеспечивает повышение эффективности виброзащиты рукоятки управления за счет снижения ее виброскорости и амплитуды колебаний в продольном и поперечном направлениях. 2 ил. синусоидальные колебания относительно бурового инструмента (поверхности Земли), а давление сжатого оздуха в камерах пневмоцилиндра с рукояткой управления благодаря их соединению через клапан воздухораспределительного устройства перфоратора с камерой обратного хода и с атмосферой заставляет рукоятку совершать противофазные синусоидальные колебания относительно корпуса перфоратора. Сложение этих колебаний в каждый момент времени дает значение виброскорости рукоятки управления относительно бурового инструмента, близкое к нулю.Существенным недостатком этого устройства является невозможность гашения колебаний рукоятки управления в поперечном (к оси перфоратора) направлении, которые при неравномерном приложении момента сопротивления достигают величин,5 10 15 тый воздух через механизм поворота 15 и 30 40 канал 4, воздухораспределительное устрой 45 50 При своем рабочем движении поршень- ударник 11 сначала отсекает объем камеры 10 и начинает его сжимать, при этом сообщает камеру 8 черезканал 13 с атмосферой 55 и затем наносит удар по инструменту 12.Падение давления в камере 8 и возрастание давления в камере 10 в определенный момент времени приводит к перекидке клапана 6 и к перераспределению потока сжатого воздуха, который начинает постузначительно превышающих санитарныенормы; Кроме того-, недостатком устройстваявляется его ненадежность, связанная с бы-стрым износом элементов конструкции,воспринимающих неравномерности момента сопротивления,Цель изобретения состоит в повышенииэффективности виброзащиты упоавленияза счет снижения ее виброскорости и амплитуды колебаний в продольном и поперечном направлениях,Достигается это тем, что в известномперфораторе, содержащем корпус с камерами рабочего и обратного ходов, воздушныйкран, воздухораспределительное устройство с клапаном, рукоятку управления, соединенную с пневмоцилиндром, выполненнымв виде расточки в корпусе воздушного кранаи постоянно связанные через канал с камерой обратного хода, а периодически с атмосферой, установлены стопорные болтыкрышки пневмоцилиндра, при этом болтыфиксируются в пазах с помощью вкладышей, скользящих между направлящими пластинами, поджатыми амортизационными 2прокладками, расположенными в пазах корпуса пневмоцилиндра.. Предлагаемое устройство позволяетснизить колебания рукоятки управления впоперечном к оси перфоратора направлении за счет упругости амортизационныхпрокладок, расположенных между направляющими пластинами (вдоль которых скользят вкладьгши стопорных болтов) ивыступами корпуса воздушного крана 3(пневмоцилиндра), а также значительноснизить износ стопорных болтов и повыситьудобство эксплуатации перфоратора.На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемое решение обладает новизной.Для поиска технических решений, имеющих признаки, сходные с признаками заявляемого решения; отличающими его отпрототипа, была изучена патентная и научно-техническая литература не только по основной теме (МКИ кл. Е 21 С 3/00-3/28 -буровые машины с возвратно-поступательным движением инструмента, вращающегося прерывисто, В 25 017/24- гашение силыотдачи ударных инструментов). но и посмежной (МКИ кл. Е 16 Р 3/07, 9/00-9/26,15/00 - 15/16, 15/22 - средства для гашенияколебаний).Решений со сходными признаками невыявлено, Таким образом, предлагаемоерешение отвечает критерию "существенныеотличия".На фиг. 1 показан перфоратор; на фиг,2 - разрез по А-А на фиг. 1. Он содержит корпус 1 воздушного крана 2, корпус 3 перфоратора, внутри которого расположен воздухоподводящий канал 4, питающий сжатым воздухом через воздухораспределительное устройство 5 с клапаном 6 и канал 7 камеру рабочего хода 8 или через канал 9 камеру обратного хода 10. Камеры 8 и 10 разделены поршнем-ударником 11, периодически соударяющимся с буровым инструментом 12, и поочередно сообщаются с атмосферой посредством канала 13.В воздухораспределительном устройстве 5 выполнен канал 14, пропускающий сжаканал 16 в поршневую камеру 17 пневмоцилиндра 18, выполненного в виде расточки в корпусе 1 воздушного крана 2 и имеющего отверстия 19. Поршень 20 поджат размещенными в концах пневмоцилиндра амортизаторами 21 и 22, выполненными; например, в виде цилиндрических пружин. Пневмоцилиндр имеет крышку 23, жестко соединенную со штоком 24 и подвижно соединенную с помощью стопорных болтов 26 с корпусом 1 воздушного крана 2.Стопорные болты 26 (фиг. 2) входят в отверстия в крышке 23 и соединяются с вкладышами 27, скользящими вдоль направляющих пластин 28, расположенных в пазах корпуса 1 воздушного. крана 2 (фиг, 1) и прижатых к вкладышам 27 с помощью амортизационных прокладок 29, выполненных из упругоэластичного материала, чем обеспечивает удерживание рукоятки 25 от проворота.Перфоратор в режиме устойчивого бурения работает следующим образом,Сжатый воздух через воздушный кран 2; ство 5 и канал 7 попадает в камеру рабочего хода 8, В этот момент давление в камере обратного хода 10 и в поршневой камере 17 равно атмосферному, поэтому зазор между крышкой 23 и корпусом 1 воздушного крана 2 минимален, Возрастающее в камере 8 давление сжатого воздуха разгоняет поршень- ударник 11 в сторону бурового инструмента 12, а корпус 3, перфоратора начинает двигаться в противоположном направлении10 15 20 35 45 поршня-ударника 11; во-вторых, неравно- ст мерно изменяется значение момента сопро- он пать через канал 9 в камеру обратного хода 10, а через каналы 14 и 16 - в камеру 17 пневмоцилиндра 18.Возрастающее давление сжатого воздуха в камере 10 приводит поршень-ударник 11 в движение в сторону от буровогоинструмента 12; а корпус 3 перфоратора - в сторону к буровому инструменту, при этом одновременно возрастающее давление сжатого воздуха в камере 17 заставляет поршень 20 с рукояткой 25 выдвигаться и таким образом зазор между крышкой 23 пневмоцилиндра и ко пусом 1 воздушного крана 2 увеличивается, а скорость перемещения рукоятки управления 25 относительно бурового инструмента 12 (неподвижной Земли) при обратном ходе поршня-ударника 11 получается близкой к нулю,При своем обратном движении поршень-ударник 11 сначала отсекает обьем камеры 8 и начинает его сжимать, при этом сообщает камеру 10 через канал 13 с атмосферой, а затем тормозит воздушной подушкой в камере рабочего ходя. Падение давления в камере 10 и возрастание давления в камере 8 в определенный момент времени приводит к перекидке клапана б и к перераспределению потока сжатого воздуха, который начинает поступать через какал 7 в камеру 8. Давление сжатого воздуха в 30камере 17 пневмоцилиндра падает благодаря ее сообщению с атмосферой через отверстие 19 и канал 13 перфоратора, а под действием постоянного осевого усилия (вес пневмоцилиндра плюс усилие нажатия). приложенного к перфоратору. поршень 20 перемещается в сторону бурового инструмента, Возрастающее давление сжатого воздуха в камере 8 приводит поршень-ударник 11 в движение в сторону бурового инструмента 12, а корпус 13 перфоратора - в противоположную сторону, в результате чего зазор. между крышкой 23 пневмоцилиндра и корпусом 1 воздушного крана 2 уменьшается. В результате сложения скоростей движения осевая скорость рукоятки управления 25 относительно бурового инструмента 12 (неподвижной Земли) при, рабочем ходе поршня-ударника 11 получа- . ется близкой к кулю, 50 При своем возвратно-поступательном движении поршень-ударник 11 генерирует с помощью механизма поворота 15 враща-. тельное движение бурового инструмента 12, передавая ему определенное значение крутящего. момента. Возникновение последнего происходит неравномерно: вопервых, только при обратном движении тивления, В целом это приводит к возникновению поперечных сил (а значит, и вибра.ций), передаваемых с корпуса 1 воздушного крана 2 на крышку 23 рукоятки 25 через упругие прокладки 29 в значительно ослабленном виде. Продольное перемещение болтов 26 и вкладышей 27 происходит в пазах, боковые стенки которых выполнены иэ подвижных направляющих пластин 28, снижающих износ подвижной и неподвижной частей перфоратора,Таким образом, пневматический цилиндр 18 гасит синусоидальные продольные и поперечные колебания скорости перемещения рукоятки управления 25 относительно бурового инструмента в течение обратного и рабочего ходов ударника и при возникающей неравномерности момента сопротивления, что позволяет значительно снизить вибрацию рукоятки 25.Снижение вибраций .особенно эффективно при бурении вертикально вниз с небольшим усилием нажатия. При этом снижение уровня виброскорости особенно значительно на частотах, близких к основной частоте работы пневматической машины ударного действия.Использование амортизаторов, например цилиндрических пружин 21 и 22, позволяет избежать соударений в режиме извлечения бура из шпура и регулирует совместно с отверстиями 19 скорость перемещения рукоятки управления 25 относительно корпуса 3 в зависимости от прикладываемого осевого усилия (усилия нажатия),Совокупность указанных технических параметров позволяет довести вибрационную характеристику машин до уровня санитарно-гигиенических норм при 8-ми часовом непрерывном воздействии локальной вибрации. При этом снижается возможность возникновения профессиональных заболеваний, связанных с вибрацией. Формула изобретения Перфоратор по авт. св. М 1661401, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности виброэащиты рукоятки за счет снижения ее вибрации и амплитуды колебаний в продольном и поперечном направлениях, стопорвые бояты связанной с рукояткой крышки зафиксированы в пазах корпуса воздушного крана посредством вкладышей, направляющих пластин и амортизационных прокладок, при этом вкладыши установлены с возможностью осевого перемещения между направляющими плаинами, которые охватывают амортиэациные прокладки,орректо аказ 2269 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 ГКНТ СС роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул.Гагарина; 10