FI63469C - BERGBORR MED DUBBELKOLV - Google Patents

Description

— - I ,., KUULUTUSJULKAISU i7 JiQ- - I,., ADVERTISEMENT i7 JiQ

very W UTLACGNINQSSKKIFT 0046y C Patentti ayör.netty 10 C6 1933 ♦ WW (45) patrr;t acudclat ^ ^ (51) Kv.Hu/lnt.CI.3 E 21 C 1/12 SUOMI—FINLAND (21) r»tw>ttn>«kvmm—Hunonaimnii 751769 (22) Hikvmitpilvt —AiwMcnlniadif 13. 06.75 (23) Alkupäivä—GlMghmdtf 13.06.75 (41) Tullut JulkMcal — Writ offantHg lU. 12. 75very W UTLACGNINQSSKKIFT 0046y C Patent patent 10 C6 1933 ♦ WW (45) patrr; t acudclat ^ ^ (51) Kv.Hu/lnt.CI.3 E 21 C 1/12 FINLAND — FINLAND (21) r »tw > ttn> «kvmm — Hunonaimnii 751769 (22) Hikvmitpilvt —AiwMcnlniadif 13. 06.75 (23) Start date — GlMghmdtf 13.06.75 (41) Tullut JulkMcal - Writ offantHg lU. 12. 75

Patentti- ja rekisterihallitus /44) NihtivUuipanon j« kuuL)uiksitun pvm. —National Board of Patents and Registration / 44) Date of lease. -

Patent- och rafifterstyrtlsan ' ' AimMcm utte|d oeh utl.skrlfcM pubUesrad 28.02.83 (32)(33)(31) Pyytecy Muoik«M-Ug<H prior** 13.06.71* 13.06.7U, 19.02.75 USSR(SU) 203U935,Patent- och rafifterstyrtlsan '' AimMcm utte | d oeh utl.skrlfcM pubUesrad 28.02.83 (32) (33) (31) Pyytecy Muoik «M-Ug <H prior ** 13.06.71 * 13.06.7U, 19.02.75 USSR (SU) 203U935,

203U933, 2IO888O203U933, 2IO888O

(71) Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR,(71) Institut Gornogo Dela Sibirskogo Otdelenia Akademii Nauk SSSR,

Krasny Prospekt 5U, Novosibirsk, USSR(SU) (72) Anatoly Mikhailovich Petreev, Novosibirsk, Anatoly Alexeevich Lipin, Novosibirsk, Vladimir Davydovich Rabko, Novosibirsk, Gennady Ilich Suxov, Novosibirsk, Vladimir Ivanovich Kunegin, Kyshtym Chelyabinskoi oblasti, Alexandr Safronovich Kurdjukov, Kyshtym Chelyabinskoi oblasti, USSR(SU) (7U) Qy Kolster Ab (5U) Kaksimäntäinen kivipora - Bergborr med dubbelkolvKrasny Prospekt 5U, Novosibirsk, USSR (SU) (72) Anatoly Mikhailovich Petreev, Novosibirsk, Anatoly Alexeevich Lipin, Novosibirsk, Vladimir Davydovich Rabko, Novosibirsk, Gennady Ilich Suxov, Novosibirsk, Vladimir Ivanovich Kunegin Chelyabinskoi oblasti, USSR (SU) (7U) Qy Kolster Ab (5U) Double piston drill - Bergborr med dubbelkolv

Keksinnön kohteena on kaksimäntäinen kivipora, jossa on ruu-viuraliitoksella varustettu laite poranterän kiertämiseksi, joka kivipora käsittää kotelon, jossa on männät, joista kullakin on pää ja varsi ja jotka jakavat kotelon sisätilan työkammioiksi, ilman-jakelujärjestelmän paineilman päästämiseksi työkammioihin ja pako-ilman päästämiseksi ulkoilmaan, jolloin männistä ainakin toinen on sovitettu iskemään poranterää vasten ja toinen mäntä on yhdistetty liikkuvasti poranterän vastaanottavaan istukkaan.The invention relates to a double-piston rock drill with a screw-to-drill device for rotating a drill bit, which rock drill comprises a housing with pistons, each with a head and a shaft, which divides the housing into working chambers, an air distribution system for supplying compressed air to the work chambers and exhaust air , wherein at least one of the pistons is adapted to strike the drill bit and the other piston is movably connected to the chuck receiving seat.

On tunnettua, että siirrettävien kiviporien eräs suurin haitta on sen huomattavassa värähtelyssä, joka lähinnä johtuu kiviporan kuoreen vaikuttavista, vaihtelevista ilmanpainevoimista sekä kier-tokäyttimen ruuviparissa esiintyvästä, aksiaalisesta voimakomponen-tista.It is known that one of the major disadvantages of movable rock drills is their considerable vibration, which is mainly due to the varying atmospheric forces acting on the rock drill shell and the axial force component present in the pair of rotary drive screws.

On yritetty vähentää kiviporien värähtelyä. Tehokkaimpien ratkaisujen mukaisesti kehitettiin kaksimäntäiset kiviporat, joissa on putki, joka sisältää kaksi mäntää, jotka liikkuvat vastakkain työ„ kalua käytettäessä. Ainakin toinen mäntä iskee poranterää vasten.Attempts have been made to reduce the vibration of rock drills. According to the most efficient solutions, two-piston rock drills were developed with a tube containing two pistons that move opposite each other when using a work tool. At least one piston strikes the drill bit.

2 634692 63469

Poranterän pyörimisen aikaansaamiseksi on toisessa männässä lisäksi kierukkaura, joka sopii yhteen kiertokäyttimen vastinpinnan kanssa, joka käytin on sovitettu yhteyteen kiviporan kotelon vapaa-kytkimen kanssa. Liikkeen aikana tämä mäntä saa aikaan poranterän pyörimisen. Tämä rakenne sallii sen resultanttivoiman vaihtelun pienentämisen, joka syntyy puristetun ilman painevoimista, jotka vaikuttavat kiviporan koteloon, mutta siinä ei voi vähentää aksiaalista voimakomponenttia kiviporan koteloon vaikuttavan kiertokäyttimen ruuviparissa. Kun koteloon vaikuttavassa ruuviparissa on vaihteleva aksiaalinen voimakomponentti, pysyy kotelon värähtely huomattavan suurena. Tämä huonontaa kaksimäntäisten kiviporien käytön tehokkuutta.In order to cause the drill bit to rotate, the second piston further has a helical groove which mates with the mating surface of the rotary actuator, which actuator is adapted to communicate with the free switch of the rock drill housing. During movement, this piston causes the drill bit to rotate. This design allows for a reduction in the variation of the resultant force generated by the compressive forces of the compressed air acting on the rock drill housing, but cannot reduce the axial force component in the pair of screwdrivers of the rotary drive acting on the rock drill housing. When a pair of screws acting on the housing has a variable axial force component, the vibration of the housing remains remarkably high. This impairs the efficiency of the use of double-piston rock drills.

Siksi voisi ongelman ratkaista kehittämällä kaksimäntäinen kivipora, jossa ruuviparin aksiaalisen voiman vaikutus koteloon olisi poistettu. Erään ratkaisun mukaisesti voitaisiin kokonaan poistaa ruuvipari ja käyttää erillistä kiertokäytintä. Esim. DE-patenttijulkaisuissa 1057037 ja 1175184 on esitetty kaksimäntäiset kiviporat, joissa männät liikkuvat vastakkaisiin suuntiin ja poranterää pyörittää erillinen lisämoottori. Tämä ratkaisu ei kuitenkaan ole sopiva siirrettävän kiviporan kohdalla, koska erillisen lisäkiertokäytti-men käytöstä on seurauksena painavampi työkalu. Tätä ei voi hyväksyä siirrettävien kiviporien osalta. Siksi on suotavaa keksiä tälle ongelmalle toinen ratkaisu, samalla kun säilytetään ruuvikiertokäy-tin kiviporarakenteessa, joka on pienikokoinen ja joka sallii män-näniskujen energian pienentämisen vastusvääntömomentin kasvaessa poranterän kohdalla. Tämä estää poranterän juuttumisen poraamisen aikana.Therefore, the problem could be solved by developing a double-piston rock drill in which the effect of the axial force of the pair of screws on the housing would be eliminated. According to one solution, a pair of screws could be completely removed and a separate rotary actuator could be used. For example, DE patents 1057037 and 1175184 disclose double-piston rock drills in which the pistons move in opposite directions and the drill bit is rotated by a separate auxiliary motor. However, this solution is not suitable for a mobile rock drill, as the use of a separate additional rotary drive results in a heavier tool. This is not acceptable for mobile rock drills. Therefore, it is desirable to find another solution to this problem while maintaining the screw drive in a rock drill structure that is compact in size and allows the energy of piston strokes to be reduced as the resistance torque increases at the drill bit. This prevents the drill bit from getting stuck during drilling.

Keksinnön mukaisesti on kehitetty kaksimäntäinen kivipora, jossa ruuviparin aksiaalinen voimakomponentti ei vaikuta kiviporan koteloon johtuen kiertokäyttimen ruuviparin sijainnin muutoksesta.According to the invention, a double-piston rock drill has been developed in which the axial force component of the screw pair does not affect the rock drill housing due to the change in the position of the screw pair of the rotary drive.

Keksintö on täsmällisesti sanottuna tunnettu siitä, että mäntä, joka ei ole liikkuvasti kytketty istukkaan, on kytketty liikkuvasti kiviporan kotelon kanssa, jolloin männän ja kotelon suhteellinen pyöriminen on estetty ainakin yhdessä suunnassa ja että ruuvi-uraliitos on sovitettu mäntien välille.More specifically, the invention is characterized in that the piston, which is not movably connected to the seat, is movably connected to the rock drill housing, whereby the relative rotation of the piston and the housing is prevented in at least one direction and that the screw groove connection is arranged between the pistons.

Kiviporan tässä rakenteessa ruuviparissa kehittyvä aksiaalinen voima kohdistuu mäntään eikä se vaikuta kiviporan koteloon, mikä pienentää huomattavasti kiviporan värähtelyä.In this structure of the rock drill, the axial force generated in the screw pair is applied to the piston and does not affect the rock drill housing, which considerably reduces the vibration of the rock drill.

3 634693 63469

Keksinnön muita edullisia piirteitä on esitetty patenttivaatimuksissa 2-5.Other advantageous features of the invention are set out in claims 2-5.

Edellä mainituilla rakennejärjestelyillä on pienennetty kuormaa, joka kohdistuu ruuvipariin, ja tämä on tehty tehokkaammaksi.The above-mentioned structural arrangements have reduced the load on the pair of screws, and this has been made more efficient.

Em. rakennejärjestelyillä on lisäksi pienennetty männänvarren kierukkamaisen kierteen pituutta, mikä pienentää toisen männän massaa, josta seuraa, että kiviporalle tarvitaan pienempi syöttövoima.Em. the structural arrangements have further reduced the length of the helical thread of the piston rod, which reduces the mass of the second piston, with the result that a lower feed force is required for the rock drill.

Po. keksinnössä on kehitetty kaksimäntäinen kivipora, jossa on poistettu poranterän kiertokäyttimen ruuviparin aksiaalisen voi-makomponentin vaikutus kiviporan koteloon, mikä pienentää huomattavasti tämän kotelon värähtelyä ja parantaa työntekijän työolosuhteita sekä tuottavuutta.Po. the invention provides a double-piston rock drill in which the effect of the axial force component of the screw pair of the drill bit rotor is eliminated on the rock drill housing, which greatly reduces the vibration of this housing and improves worker working conditions and productivity.

Keksintöä kuvataan nyt viitaten sen määrättyihin toteutus-muotoihin ja oheisiin piirustuksiin, joissa: kuvio 1 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa kaksimän-täisestä kiviporasta, joka on keksinnön mukainen; kuvio 2 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta, kaksimäntäisestä kiviporasta, jonka toinen mäntä on moniosainen; kuvio 3 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta, kaksimäntäisestä kiviporasta, jossa vapaakytkin on asennettu toisen männän päähän; kuvio 4 esittää poikkileikkauskuvantoa pitkin kuvion 3 viivaa IV-IV; kuvio 5 esittää pitkittäistä läpileikkauskuvantoa keksinnön mukaisesta, kaksimäntäisestä kiviporasta, jossa on laite, joka rajoittaa mäntien suhteellisen, aksiaalisen liikkeen määrää ja on sijoitettu toisen männän päähän; ja kuvio 6 esittää samaa kiviporaa, mutta tässä rajoittava laite on sijoitettu männänvarteen.The invention will now be described with reference to certain embodiments thereof and the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a longitudinal sectional view of a double-edged rock drill according to the invention; Fig. 2 shows a longitudinal sectional view of a double-piston rock drill according to the invention, the second piston of which is multi-part; Fig. 3 shows a longitudinal sectional view of a double-piston rock drill according to the invention with a free clutch mounted on the end of a second piston; Fig. 4 shows a cross-sectional view along the line IV-IV in Fig. 3; Fig. 5 shows a longitudinal sectional view of a double-piston rock drill according to the invention with a device which limits the amount of relative, axial movement of the pistons and is located at the end of the second piston; and Figure 6 shows the same rock drill, but here the limiting device is located on the piston rod.

Kotelossa 1 (kuvio 1) on mäntä 2 ja mäntä 3, jotka muodostavat ruuviparin 4 siten, että on tehty kierukkamaiset kierteet männän 2 varteen ja männän 3 sisäpintaan Männän 3 ulkopinta on varustettu suorilla urilla, jotka muodostavat liikkuvan kiilakytkennän 6 kotelon etuosaan asennetun pyörivän istukan 5 urien kanssa. Urilla varustettu holkki 7 on asennettu istukkaan vastaanottamaan poranterän 8 kuusikulmaisen varren 8e. Lisäksi mäntä 2 on varustettu sen takavarren 9 ulkopinnassa suorilla urilla, jotka muodostavat yhdessä vapaakytkimen (telkimekanismin) 10 kiilojen kanssa liikkuvan 4 63469 kiilakytkennän 11. Männät jakavat kotelon 1 sisätilan työkanunioiksi: etukammioiksi 12, välikammioiksi 13 ja takakammioiksi 14. Kanava 15 muodostaa pysyvän yhteyden etu- ja takatyökammioiden välillä sekä niiden ja paineilman lähteen (ei näytetty) välillä. Kanava 16 yhdistää välityökammion 13 etutyökammion 12 kanssa, kun mäntä 3 on takimmaisessa asennossa. Aukko 17 yhdistää välityökammion 13 ulkoilman kanssa, kun mäntä 3 on etummaisessa asennossa.The housing 1 (Fig. 1) has a piston 2 and a piston 3 forming a pair of screws 4 by making helical threads on the arm of the piston 2 and the inner surface of the piston 3. The outer surface of the piston 3 is provided with straight grooves forming a rotating seat 5 mounted on the front of the housing. with grooves. The grooved sleeve 7 is mounted on the seat to receive the hexagonal shank 8e of the drill bit 8. In addition, the piston 2 is provided with straight grooves on the outer surface of its rear arm 9, which together with the wedges of the freewheel (latch mechanism) 10 form a movable wedge coupling 11 63469. The pistons divide the interior of the housing 1 into working canons: front chambers 12, - and between the rear work chambers and between them and the source of compressed air (not shown). The channel 16 connects the intermediate working chamber 13 with the front working chamber 12 when the piston 3 is in the rearmost position. The opening 17 connects the intermediate chamber 13 with the outside air when the piston 3 is in the forward position.

Kivipora toimii seuraavalla tavalla. Kuvion 3 näyttämässä asennossa männät 2 ja 3 törmäävät toisiinsa. Tässä asennossa väli-tyskammio 13 on kanavan 16 kautta yhteydessä etutyökammion 12 ja paineilman lähteen kanssa. Mäntä 3 sulkee pakoaukon 17. Törmäyksen jälkeen männät liikkuvat vastakkaisiin suuntiin. Mäntä 2 liikkuu poispäin poranterästä saatuaan energian männästä 3 törmäyksessä ja mäntä 3 liikkuu kohti poranterää voiman vaikutuksesta, joka johtuu siitä, että männän 3 pinta-ala välikammion 13 puolella on suurempi kuin sen pinta-ala etutyökammion 12 puolella. Voimat, jotka kohdistuvat mäntään 2 välikammion 13 ja takakammion 14 puolella, ovat suunnilleen yhtä suuret, koska mäntien päiden pinta-alat näissä kammioissa ovat suunnilleen samat ja paineilman paine on myös suunnilleen sama. Vapaakytkin 10 estää männän 2 pyörimisen, kun sitä vastoin mäntä 3 tulee pyöritetyksi akselinsa ympäri ruuviparin eli ruuviuraliitoksen 4 käytön takia, mikä saa aikaan poranterän pyörimisen kiilakytkennän 6 ja hoikin 7 kautta. Dynaamisten voimien aksiaaliset komponentit ruuviparissa vaikuttavat vain mäntiin eivätkä ne siirry koteloon, koska ruuviparin 4 vastinpinta 4e on kytketty mäntään 3 eikä kiviporan koteloon. Kun männän 3 liike jatkuu, se sulkee ensiksi tulokanavan 16 ja avaa sitten pakoaukon 17. i4äntä alkaa hidastua, ja jos vastustava vääntömomentti poranterän kohdalla on pieni, voi mäntä 3 iskeä kiilaholkkiin 7, jonka pään pinta koskettaa poranterän 8 olaketta vasten. Mäntien liikkeen suunta muuttuu sitten päinvastaiseksi. Mäntä 2 liikkuu kohti poranterää takakam-miossa 14 vallitsevan puristetun ilman jatkuvan paineen vaikutuksesta ja mäntä 3 liikkuu kohti mäntää 2 etukammiossa 12 olevan paineilman vaikutuksesta. On huomattava, että poranterä ei tule pyöritetyksi vastakkaiseen suuntaan, koska käytetään vapaakytkintä 10, ja vain mäntä 2 pyörii. Valitsemalla järjestelmille sopivat parametrit saadaan aikaan oikea vaiheenmuutos mäntien liikkeessä, niin että ensin mäntä 2 suorittaa loppuun työiskunsa ja iskee poranterää vasten ja vasta tämän jälkeen mäntä 3 paluuiskunsa lopussa iskee 5 63469 mäntään 2 antaakseen tälle energian, jota tarvitaan sen paluuiskua varten. Sitten jakso toistuu.The rock drill works as follows. In the position shown in Figure 3, the pistons 2 and 3 collide with each other. In this position, the transfer chamber 13 communicates via the duct 16 with the front working chamber 12 and the source of compressed air. The piston 3 closes the exhaust port 17. After the collision, the pistons move in opposite directions. The piston 2 moves away from the drill bit after receiving energy from the piston 3 in a collision and the piston 3 moves towards the drill bit due to the force due to the area of the piston 3 on the intermediate chamber 13 side being larger than its area on the front working chamber 12 side. The forces applied to the piston 2 on the side of the intermediate chamber 13 and the rear chamber 14 are approximately equal, since the areas of the ends of the pistons in these chambers are approximately the same and the pressure of the compressed air is also approximately the same. The free clutch 10 prevents the piston 2 from rotating, whereas the piston 3 is rotated about its axis due to the use of a pair of screws, i.e. the screw groove connection 4, which causes the drill bit to rotate through the wedge coupling 6 and the sleeve 7. The axial components of the dynamic forces in the screw pair only affect the pistons and do not move into the housing, because the mating surface 4e of the screw pair 4 is connected to the piston 3 and not to the rock drill housing. As the movement of the piston 3 continues, it first closes the inlet passage 16 and then opens the exhaust port 17. The piston starts to decelerate, and if the resisting torque at the drill bit is small, the piston 3 can strike a wedge sleeve 7 whose head surface contacts the shoulder of the drill bit 8. The direction of movement of the pistons then reverses. The piston 2 moves towards the drill bit under the effect of the constant pressure of the compressed air prevailing in the rear chamber 14 and the piston 3 moves towards the piston 2 under the effect of the compressed air in the front chamber 12. It should be noted that the drill bit will not be rotated in the opposite direction because the freewheel 10 is used, and only the piston 2 rotates. By selecting the appropriate parameters for the systems, the correct phase change in the movement of the pistons is achieved, so that first the piston 2 completes its stroke and strikes the drill bit and only then the piston 3 strikes the piston 2 at the end of its return stroke to give it the energy needed for its return stroke. Then the episode repeats.

Kuvioon 1 viitatessa käytettiin lähinnä numeroita. Kuvioissa 2-6 käytetään samoja viitenumerolta, jotka eroavat kuvion 1 numeroista vain lisäkirjainten suhteen, Kuviossa 2 käytetään viitenumerolta lisäkirjaimella "a", kuvioissa 3 ja 4 kirjaimella "b", kuviossa 5 kirjaimella "c" ja kuviossa 6 kirjaimella "d”.Referring to Figure 1, numbers were mainly used. In Figures 2-6 the same reference numerals are used, which differ from the figures in Figure 1 only in respect of the additional letters. In Figure 2 reference numerals are used with the additional letter "a", in Figures 3 and 4 with the letter "b", in Fig. 5 with the letter "c" and in Fig. 6

Kuvion 2 näyttämä kivipora eroaa kuvion 1 näyttämästä siinä, että mäntä 2a, jossa on ulompi kierukkamianen kierre, koostuu kes-kivarresta 18a ja päästä 20a. Keskivarsi 18a on tehty porrastetun sylinterin muodossa, jossa on kierukkamainen kierre ja urat, jotka muodostavat liikkuvan kiilakytkennän 11a vapaakytkimen 10a urien kanssa. Keskivarsi 18a on kiinnitetty aksiaalisesti päähän 20a kar-tiomaisella hoikilla 19a.The rock drill shown in Fig. 2 differs from that shown in Fig. 1 in that the piston 2a, which has an outer helical thread, consists of a central drill 18a and an end 20a. The middle arm 18a is made in the form of a stepped cylinder with a helical thread and grooves forming a movable wedge connection 11a with the grooves of the freewheel 10a. The center arm 18a is axially attached to the end 20a by a conical sleeve 19a.

Ilman jakelujärjestelmällä, joka sisältää ilmanjakelulaitteen 21a, suoritetaan kiviporan työkammioihin syötetyn paineilman ohjaus ja ulkoilmaan puretun pakoilman ohjaus.An air distribution system including an air distribution device 21a controls the compressed air supplied to the working chambers of the rock drill and controls the exhaust air discharged to the outside air.

Kivipora toimii seuraavasti. Kuvion 2 mukaisessa mäntien asennossa välikammio 13a on ulkoilman paineen alaisena, ja kammiot 12a ja 14a ovat ilmanjakelulaitteen 21a kautta yhteydessä paineilman pääjohdon kanssa. Puristetun ilman paineen vaikutuksesta männät liikkuvat kohti toisiaan. Vapaakytkin 10a estää keskivarren 18a pyörimisen ja mäntä 3a tulee pyöritetyksi akselinsa ympäri ruuviparin eli ruuviuraliitoksen 4a käytön takia, mikä pyörittää poranterää 8a istukan 5a välityksellä. Kun männät ovat törmänneet yhteen, on kartiomainen holkki 19a vielä enemmän juuttuneena männän 2a päähän 20a varmistaen siten luotettavan kytkennän. Dynaamisten voimien aksiaaliset komponentit ruuviparissa vaikuttavat vain mäntiin eivätkä ne siirry koteloon.The rock drill works as follows. In the position of the pistons according to Fig. 2, the intermediate chamber 13a is under the pressure of the outside air, and the chambers 12a and 14a are in communication with the main line of compressed air via the air distribution device 21a. Due to the pressure of the compressed air, the pistons move towards each other. The free clutch 10a prevents the center arm 18a from rotating and the piston 3a is rotated about its axis due to the use of a pair of screws, i.e. a screw groove connection 4a, which rotates the drill bit 8a via the seat 5a. When the pistons have collided, the conical sleeve 19a is even more stuck in the end 20a of the piston 2a, thus ensuring a reliable connection. The axial components of the dynamic forces in the screw pair only affect the pistons and do not transfer to the housing.

Kun paineilma on purettu kammioista 12a ja 14a ulkoilmaan, ja kun ilmaa pääjohdosta on päässyt välikammioon 13a (seurauksena ilmanjakelulaitteen 21a käytöstä), liikkuvat männät pois toisistaan vastakkaisiin suuntiin. Mäntä 3a iskee poranterää vasten ja männän 2a keskivarsi pyörii vapaakytkimessä 10a suhteessa männän 2a päähän 20a. Koska keskivarrella 18a on pieni hitausmomentti suhteessa kier-toakseliin, ovat ruuviparissa 4a kehittyvät voimat pieniä. Tämä vähentää ruuviparin kulumista ja parantaa kiertokäyttimen tehokkuutta.When the compressed air is discharged from the chambers 12a and 14a into the outside air, and when air from the main line has entered the intermediate chamber 13a (as a result of the use of the air distribution device 21a), the pistons move away in opposite directions. The piston 3a strikes the drill bit and the middle arm of the piston 2a rotates in the freewheel 10a relative to the end 20a of the piston 2a. Since the middle arm 18a has a small moment of inertia relative to the axis of rotation, the forces generated in the pair of screws 4a are small. This reduces the wear on the pair of screws and improves the efficiency of the rotary actuator.

Kuvioissa 3 ja 4 näytetty kivipora eroaa kuvion 1 mukaisesta siinä, että vapaakytkin 10b on asennettu männän 3b päähän 22b ja 6 63469 muodostaa tässä tapauksessa siitä erottamattoman osan, mainitun männän sisempi, kierukkamainen kierrevastinpinta 4e, joka muodostaa vastaavasti ruuviparin eli ruuviuraliitoksen 4b, on tehty vapaakyt-kimen keskiporauksen seinämään. Vapaakytkin ja mutteri on kiinnitetty aksiaalisesti männän 3b päähän 22b kartiomaisella hoikilla 19b. Männän 2b ulkopinta 9b on varustettu suorilla urilla, jotka muodostavat liikkuvan kiilakytkennän 24b koteloon 1b kiinnitetyn renkaan 23b urien kanssa. Ilmanjakelulaite 21b säätää paineilman pääsyn työkammioihin.The rock drill shown in Figures 3 and 4 differs from Figure 1 in that the free clutch 10b is mounted on the end 22b of the piston 3b and 646469 forms in this case an integral part, said piston inner helical threaded surface 4e forming a pair of screws 4b. to the center bore wall. The freewheel and nut are axially attached to the end 22b of the piston 3b by a conical sleeve 19b. The outer surface 9b of the piston 2b is provided with straight grooves which form a movable wedge connection 24b with the grooves of a ring 23b fixed to the housing 1b. The air distribution device 21b regulates the access of compressed air to the working chambers.

Kivipora toimii seuraavalla tavalla. Kuvion 3 näyttämässä mäntien asennossa ovat kammiot 12b ja 14b ulkoilman paineen alaiset ja välikammio 13b on yhteydessä paineilman pääjohdon kanssa. Kammiossa 13b vallitsevan paineilman paineen vaikutuksesta molemmat männät 2b ja 3b liikkuvat pois toisistaan vastakkaisiin suuntiin: mäntä 2b liikkuu poranterästä 8b poispäin ja mäntä 3b liikkuu po-ranterää kohti. Rengas 23b estää mäntää 2b pyörimästä ja vapaakytkin 10b (kuvio 4) kytkee vastinpinnan männän 3b päähän 22b. Liuku-essaan pitkin männän 2b kierukkakierrettä mäntä 3b tulee pyöritetyksi akselinsa ympäri poranterän pyörittämiseksi istukan 5b kautta. Dynaamisten voimien aksiaaliset komponentit ruuviparissa 4b vaikuttavat vain mäntiin eivätkä ne siirry koteloon. Mäntien vastakkaisen liikkeen aikana (kun kammiot 12b ja 14b ovat tulleet kytketyiksi paineilman pääjohtoon ilmanjakelulaitteen 21b kautta ja kun pako-ilma on purkautunut ulkoilmaan kammiosta 13b), tulee vapaakytkin 10b käytetyksi eikä poranterä pyöri vastakkaiseen suuntaan, koska tässä tapauksessa pyörii vain vastinpinta 4e suhteessa mäntään 3b, kun sitä vastoin mäntä 2b ei pyöri lainkaan toiminnan aikana.The rock drill works as follows. In the position of the pistons shown in Fig. 3, the chambers 12b and 14b are under pressure of the outside air and the intermediate chamber 13b is in communication with the main line of compressed air. Due to the pressure of the compressed air in the chamber 13b, both pistons 2b and 3b move away from each other in opposite directions: the piston 2b moves away from the drill bit 8b and the piston 3b moves towards the drill bit. The ring 23b prevents the piston 2b from rotating and the free switch 10b (Fig. 4) connects the mating surface to the end 22b of the piston 3b. In the sliding tab along the helical thread of the piston 2b, the piston 3b is rotated about its axis to rotate the drill bit through the seat 5b. The axial components of the dynamic forces in the pair of screws 4b only act on the pistons and do not transfer to the housing. During the opposite movement of the pistons (when the chambers 12b and 14b have been connected to the main air line via the air distribution device 21b and the exhaust air has escaped to the outside air from the chamber 13b), the freewheel 10b is actuated and the drill bit 3 rotates , in contrast, the piston 2b does not rotate at all during operation.

Koska vastinpinnalla 4e ja vapaakytkimen 10b sisäosalla on pieni hitausmomentti, ovat ruuviparissa 4b kehittyvät voimat pieniä. Tämä pinenetää ruuviparin 4b kulumista ja parantaa kiertokäyttimen tehokkuutta.Since the mating surface 4e and the inner part of the freewheel 10b have a small moment of inertia, the forces generated in the pair of screws 4b are small. This pinches the wear of the screw pair 4b and improves the efficiency of the rotary actuator.

Kuvion 5 näyttämä kivipora eroaa kuvion 1 yhteydessä kuvatusta siinä, että männän 2c pää 20c sijaitsee männän 3c pään 22c sisällä, jossa on rajoitinelin 25c, joka rajoittaa mäntien suhteellisen, aksiaalisen liikkeen määrää. Ilmanjakelujärjestelmä, joka sisältää ilmanjakelulaitteen 21, suorittaa kiviporan työkammioihin syötetyn paineilman ohjauksen ja ohjaa pakoilman purkauksen ulkoilmaan. Etukammio 12c ja takakaramio 14c ovat pysyvästi yhteenkyt-kettyinä kanavan 15c kautta. Ilmakanava 26c on tehty männän 3c päähän 22c.The rock drill shown in Figure 5 differs from that illustrated in Figure 1 in that the end 20c of the piston 2c is located inside the end 22c of the piston 3c with a stop member 25c which limits the amount of relative axial movement of the pistons. The air distribution system, which includes the air distribution device 21, controls the compressed air supplied to the working chambers of the rock drill and directs the exhaust air discharge to the outside air. The front chamber 12c and the rear chamber 14c are permanently connected through the channel 15c. The air passage 26c is made at the end 22c of the piston 3c.

6346963469

Kivipora toimii seuraavasti. Kuvion 5 mukaisessa mäntien asennossa ovat kammiot 12c ja 14c ulkoilman paineen alaiset ja vä-likammio 13c on ilmakanavan 26c kautta yhteydessä paineilman pääjohdon kanssa. Kammiossa 13c olevan paineilman paineen vaikutuksesta molemmat männät liikkuvat pois toisistaan vastakkaisiin suuntiin. Vapaakytkin 10c estää mäntää 2c pyörimästä ja mäntä 3c tulee pyöritetyksi akselinsa ympäri ruuviparin eli ruuviuraliitoksen 4c takia, mikä pyörittää kiilakytkennän 6c kautta istukkaa 5c ja po-ranterää 8c. Tietyissä olosuhteissa, esim. vastustavan vääntömo-mentin ollessa pieni poranterän kohdalla, koskettaa männän 2c pää 20c rajoitinelintä 25c estäen siten ruuviparin 4c irtikytkeytymisen. Kun kanava 26c on viety samalle linjalle kuin pakoaukko 17c tulee ilma puretuksi välikammiosta 13c. Paineilmaa pääsee ilmanjakelu-laitteen 21c kautta kammioihin 12c ja 14c. Männät alkavat liikkua toisiaan kohti. Järjestelmän parametrit ovat sellaiset, että ennen kuin mäntä 3c avaa pakoaukon 17c iskee mäntä 2c poranterää vasten. Sitten jakso toistuu.The rock drill works as follows. In the position of the pistons according to Fig. 5, the chambers 12c and 14c are under the pressure of the outside air and the intermediate chamber 13c communicates with the main line of compressed air via the air duct 26c. Due to the pressure of the compressed air in the chamber 13c, the two pistons move away from each other in opposite directions. The free clutch 10c prevents the piston 2c from rotating and the piston 3c is rotated about its axis due to a pair of screws, i.e. a screw groove connection 4c, which rotates the seat 5c and the drill bit 8c via the wedge connection 6c. Under certain conditions, e.g. with a low resistance torque at the drill bit, the end 20c of the piston 2c contacts the stop member 25c, thus preventing the pair of screws 4c from disengaging. When the duct 26c is aligned with the exhaust port 17c, air is discharged from the intermediate chamber 13c. Compressed air enters chambers 12c and 14c through air distribution device 21c. The pistons begin to move towards each other. The parameters of the system are such that before the piston 3c opens the exhaust opening 17c, the piston 2c strikes the drill bit. Then the episode repeats.

Mäntään 3c sisältyvä rajoitinelin sallii männän 2c varren kierukkakierteen pituuden lyhentämisen ja siten tämän männän pituuden ja massan pienentämisen.The stop member included in the piston 3c allows the length of the helical thread of the piston rod 2c to be shortened and thus the length and mass of this piston to be reduced.

Kuviossa 6 näytetty kivipora eroaa kuvion 1 yhteydessä kuvatusta vain siinä, että se on varustettu rajoitinelimellä 25d, joka rajoittaa mäntien suhteellisen, aksiaalisen liikkeen määrää ja se sijaitsee männän 3d varressa 27d.The rock drill shown in Fig. 6 differs from that described in connection with Fig. 1 only in that it is provided with a restrictor member 25d which limits the amount of relative, axial movement of the pistons and is located on the shaft 27d of the piston 3d.

Tämä kivipora toimii samalla tavalla kuin kuviossa 1 näytetty kivipora. On huomattava, että rajoittava laite sallii männän 2d varren kierukkakierteen pituuden lyhentämisen ja siten männän pituuden ja massan pienentämisen, mikä pienentää kiviporalle tarvittua syöttövoimaa.This rock drill works in the same way as the rock drill shown in Figure 1. It should be noted that the limiting device allows the length of the helical thread of the piston rod 2d to be shortened and thus the length and mass of the piston to be reduced, which reduces the feed force required for the rock drill.

Claims (5)

8 634698 63469 1. Kaksimäntäinen kivipora, jossa on ruuviuraliitoksella varustettu laite poranterän kiertämiseksi, joka kivipora käsittää kotelon, jossa on männät, joista kullakin on pää ja varsi ja jotka jakavat kotelon sisätilan työkammioiksi, ilmanjakelujärjestelmän paineilman päästämiseksi työkammioihin ja pakoilman päästämiseksi ulkoilmaan, jolloin männistä ainakin toinen on sovitettu iskemään poranterää vasten ja toinen mäntä on yhdistetty liikkuvasti poranterän vastaanottavaan istukkaan, tunnettu siitä, että mäntä (2, 2a, 2b, 2c, 2d), joka ei ole liikkuvasti kytketty istukkaan, on kytketty liikkuvasti kiviporan kotelon (1, 1a, 1b, 1c, 1d) kanssa, jolloin männän ja kotelon suhteellinen pyöriminen on estetty ainakin yhdessä suunnassa ja että ruuviuraliitos (4, 4a, 4b, 4c, 4d) on sovitettu mäntien (2, 3; 2a, 3a; 2b, 3b; 2c, 3c; 2d, 3d) välille.A double-piston rock drill having a screw groove connection device for rotating a drill bit, the rock drill comprising a housing having pistons each having a head and a shaft and dividing the housing into interior working chambers, a compressed air supply system to allow compressed air into the working chambers and at least one of the exhaust air to strike the drill bit and the second piston is movably connected to the drill bit receiving seat, characterized in that the piston (2, 2a, 2b, 2c, 2d) which is not movably connected to the seat is movably connected to the rock drill housing (1, 1a, 1b, 1c). , 1d), wherein the relative rotation of the piston and the housing is prevented in at least one direction and that the screw groove connection (4, 4a, 4b, 4c, 4d) is arranged on the pistons (2, 3; 2a, 3a; 2b, 3b; 2c, 3c); 2d, 3d). 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksimäntäinen kivipora, tunnettu siitä, että mäntä (2a) on kytketty liikkuvasti kiviporan kotelon (1a) kanssa vapaakytkimen (10a) avulla, joka mäntä muodostuu keskivarresta (18a) ja päästä (20a), jotka on kiinnitetty kiertymättömästi toisiinsa, jolloin keskivarren (18a) toisessa päässä on ulkopuolinen ruuviura, joka muodostaa ruuviuraliitoksen (4a) toisen männän (3a) sisäpuolisen ruuviuran kanssa, ja että keskivarren (18a) toisessa päässä on aksiaalisia uria, jotka on sovitettu liukuvasti vapaakytkimeen (10a).Double-piston rock drill according to Claim 1, characterized in that the piston (2a) is movably connected to the rock drill housing (1a) by means of a free coupling (10a) consisting of a central arm (18a) and an end (20a) which are non-rotatably fastened to one another. wherein one end of the middle arm (18a) has an outer screw groove forming a screw groove connection (4a) with the inner screw groove of the second piston (3a), and that the other end of the middle arm (18a) has axial grooves slidably fitted to the freewheel (10a). 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksimäntäinen kivipora, tunnettu siitä, että istukan (5b) kanssa kytketyn männän (3b) päähän (22b) on samanakselisesti sovitettu vapaakytkin (10b), jolloin tämän männän ruuviura, joka muodostaa ruuviuraliitoksen (4b) toisen männän (2b) ruuviuran kanssa, on sovitettu vapaakytkimen (10b) keskiporauksen seinämään.Double-piston rock drill according to Claim 1, characterized in that a free coupling (10b) is coaxially arranged at the end (22b) of the piston (3b) connected to the seat (5b), this piston screw groove forming a screw groove connection (4b) to the second piston (2b) with a screw groove is fitted to the wall of the central bore of the freewheel (10b). 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksimäntäinen kivipora, tunnettu siitä, että istukan (5c) kanssa kytketyn männän (3c) päähän (22c) on sovitettu toisen männän (2c) pää (20c), jolloin ensimmäisen männän (3c) päähän (22c) on sovitettu männän aksiaalista liikettä rajoittava rajoitinelin (25c) , joka on muodostettu mekaanisesta vasteosasta.Double-piston rock drill according to Claim 1, characterized in that the end (20c) of the second piston (2c) is arranged at the end (22c) of the piston (3c) connected to the seat (5c), the end (22c) of the first piston (3c) being arranged a stop member (25c) limiting the axial movement of the piston formed of a mechanical stop portion. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen kaksimäntäinen kivipora, tunnettu siitä, että istukan (5d) kanssa yhdistetyn männän (3d) varren (27d) sisäporaukseen on sovitettu männän (2d) aksiaalista liikettä rajoittava rajoitinelin (25d), joka on muodostettu mekaanisesta vasteosasta.A double-piston rock drill according to claim 1, characterized in that a stop member (25d) formed by a mechanical abutment portion is arranged in the inner bore of the shaft (27d) of the piston (3d) connected to the seat (5d).