Погружной пневмоударник для бурения скважин

Погружной пневмоударник для бурения скважин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: изобретение относится к горному делу,а именно к погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости. Сущность изобретения: погружной пневмоударник для бурения скважин включает корпус 1, размещенный в его полости поршеньударник 2, разделяющий ее на камеру рабочего хода 3 и камеру холостого хода 4, воздухораспределительный шток 5, конец которого выполнен в виде конуса, установленный в центральном отверстии поршняударника и имеющий центральное 6 и сквозные 7 отверстия. В хвостовой части поршня-ударника выполнены воздухораспределительные каналы 8 и 9, имеющие наклонные и параллельные к оси поршня части. Конусная образующая 10 наклонной части воздухораспределительного канала перпендикулярна оси поршня-ударника. Конец воздухораспределительного штока выполнен в виде конуса, угол направляющей которого ф (1-2) arcsin a : (3 sin a1 - 2 + 3); где и-угол наклона воздухораспределительного канала, а расстояние от ближайшей к штоку выходной кромки наклонного отверстия до начала радиальных отверстий в штоке Х2 (1,1 - 1,4)«Xi, где Xi - расстояние от основания конусной части штока до дальней от штока выходной кромки наклонного отверстия в поршне-бойке. 1 ип, (Л С

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК с ы! г:1ОП ИА

К ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (2 i) 5003302/03 (22) 25,07.91 (46) 23.04.93. Бюл, N 15 (76) В.В, Кадомкин, B,Ì, Комаров, " Б.Е, Френкель, В.В. Глазков, С.В. Дайбов, А.А. Осипов и М,Д. Молотников (56) Авторское свидетельство СССР

М 364733, кл, Е 21 С 3/24, 1971, Авторское свидетельство СССР

N 1348509, кл, Е 21 С 3/24, 1987. (54) ПОГРУЖНОЙ ПНЕВМОУДАРНИК ДЛЯ

БУРЕНИЯ СКВАЖИН (57) Использование: изобретение относится к горномуделу, а именно к погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости. Сущность изобретения: погружной пневмоударник для бурения скважин включает корпус

1, размещенный в его полости поршеньударник 2, разделяющий ее на камеру рабочего хода 3 и камеру холостого хода 4, „, 50„„1811556 АЗ (st)s Е 21 С 3/24, Е 21 В 4/14 воздухораспределительный шток 5, конец которого выполнен в виде конуса, установленный в центральном отверстии поршняударника и имеющий центральное 6 и сквозные 7 отверстия. В хвостовой части поршня-ударника выполнены воздухораспределительные каналы 8 и 9, имеющие на- .. клонные и параллельные к оси поршня части. Конусная образующая 10 наклонной части воздухораспределительного канала перпендикулярна оси поршня-ударника. Конец воздухораспределительного штока выполнен в виде конуса, угол направляющей кото oro p = (1-2) arcsin (2-si n а: (3 sin а

-1

2гагл а + Э)); гда a — угол наклона аоадукораспределительйого канала, а расстояние -: Б от ближайшей к штоку выходной кромки наклонного отверстия до начала радиальных отверстий в штоке Хг = (1,1 — 1,4)-Х1, где X> —: С расстояние от основания конусной части штока до дальней от штока выходной кромки наклонного отверстия в поршне-бойке, 1 ил, 181 l 556

Изобретение относится к горному делу, а именно к погружным пневмоударникам, предназначенным для бурения скважин на открытых горных работах в породах средней и высокой крепости.

Целью предлагаемого устройства является повышение надежности за счет изменения системы воздухораспределения.

На чертеже показан продольный разрез устройства.

Погружной пневмоударник для бурения скважин включает корпус 1, размещенный в его полости поршень-ударник 2 и разделяющий ее на камеру рабочего хода 3 и камеру холостого хода 4, воздухораспределительный шток 5, конец которого выполнен в виде конуса, установленный в центральном отверстии поршня-ударника и снабженный центральным отверстием 6 и сквозными отверстиями 7, В хвостовой части поршня-ударника выполнены воздухораспределительные каналы 8 и 9, имеющие . наклонные и параллельные к оси поршня части.

Воздухораспределительный канал 8 по. очередно соединяет камеру рабочего хода 3 с атмосферой и магистралью, а канал 9 камеру холостого хода 4 также поочередно соединяет с атмосферой и магистралью, Конусная образующая 10 наклонной части воздухораспределительного канала перпендикулярна оси поршня-ударника.

Если наклонную часть канала 8 выполнить сквозным без образования конусной части 10, то для сохранения размера необходимо увеличивать длину воздухораспределительног0 штока 5 перемещением основания конусной части штока, в сторону удлинения, что ведет к увеличению массы и удлинению консоли самого штока.

Кроме того, конусная образующая в наклонной части воздухораспределительного канала 8 позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление канала 8 при заряде камеры рабочего хода 3, тем самым уменьшить диаметр продольного сечения канала при сохранении потребного времени зарядки и за счет этого увеличить прочность хвостовой части поршня-ударника. Хотя при разрядке камеры рабочего хода 3 гидравлическое сопротивление воздухораспределительного канала 8 из-за наличия конической части незначительно возрастает, но требования к магистрали при разрядке камеры рабочего хода менее жесткие, т.к. этот процесс проходит при меньших секундных расходах сжатого воздуха, чем при заряде.

Наличие конусной части в воздухораспределительном канале 9 позволяет уменьшить паразитные утечки из камеры рабочего хода 3 в магистраль сжатого воздуха и камеры холостого хода 4 и обратно. за счет уменьшения длины технологического зазора образующей канал утечки.

Расстояние от ближайшей к штоку выходной кромки наклонного отверстия до начала радиальных отверстий в штоке

Хг = {1,1 — 1,4) Х1, где Х1 — расстояние от основания конусной части штока до дальней от штока выходной кромки наклонного отверстия в поршнебойке. Обоснование выбранных значений

15 см. приложение 1

Угол направляющей конуса воздухораспределительного штока равен р=,(1-2) arcsln (2sln а: (3 з1п "а-2 sin а +3)).

20 делительный канал 8, соединяющий камеры рабочего хода с магистралью, открывают выхлоп в атмосферу камеры

Погружной пневмоударник работает следующим образом.

Сжатый воздух по центральному отверстию 6 воздухораспределительного штока 5 подают через сквозные радиальные отверстия 7 и воздухораспределительный канал 9 в камеру холостого хода 4. Давление воздуха образует силу, движущую поршень-ударник 2 от места нанесения удара 11, При этом воздух из камеры рабочего хода 3 вытекает в атмосферу.

Когда перемещение поршня-ударника 2 окажется больше Х1, произойдет закрытие выхлопа камеры рабочего хода 3 в атмосферу, Примерно в то же время происходит закрытие подачи воздуха из магистрали в камеру холостого хода 4 за счет перекрытия воздухораспределительного канала 9. 3атем наклонная часть воздухораспределительного канала 8 установится напротив сквозного радиального отверстия 7. В этот момент происходит зарядка камеры рабочего хода 3 и торможение поршня-ударника 2.

В этот момент открывается канал 12, соединяющий камеру холостого хода с атмосферой и происходит сброс давления в

0 камере рабочего хода 3 и более активное торможение поршня-ударника 2. Он доходит до верхней крайней точки и начинает разгон на удар, При этом последовательно происходит переключение магистрали: закрывают канал 12 выхлопа в атмосферу камеры холостого хада 4, закрывают ваздухораспре1811556 рабочего хода и открывают воздухораспределительный канал 9 и происходит зарядка камеры холостого хода 4. Происходит удар по рабочему инструменту поршнем-ударником. Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

Составитель В.Кадомкин

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор С,Шекмар

Редактор Т,Иванова

Заказ 1464 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ,1

Погружной пневмоударник для бурения скважин, содержащий корпус, размещенный в полости корпуса поршень-ударник, разделяющий полость,нэ камеры рабочего и холостого хода, выполненные в поршнеударнике воздухораспределительные каналы в камеры рабочего и холостого хода, имеющие наклонные и параллельные оси поршня-ударника части, размещенный в центральном отверстии поршня-ударника воздухораспределительный шток, имеющий центральное и сквозное радиальные отверстия, отличающийся тем, что конец воздухораспределительного штока выполнен в виде конуса, угол направляющей которого р определяют из выражения:

2 sin rz

p = (1-2) arcs in

3 2 — — +3

sin а /згп д где а — угол наклона наклонной части воз5 духораспределительного канала в поршнеударнике к оси последнего, при атом расстояние от ближайшей к воздухораспределительному штоку кромки наклонной части воздухораспределительного канала в

10 камеру рабочего хода в момент нанесения удара до кромки начала радиальных отверстий в воздухораспределительном штоке составляет

XZ = (1,1-1,4) Х1, 15 где X< — расстояние от основания конусной части воздухораспределительного штока до дальней от воздухораспределительного штока выходной кромки наклонной части

20 воздухораспределительного канала в поршне-ударнике, причем конусная образующая наклонной части воздухораспределительного канала в поршне-ударнике перпендикулярна оси последнего.